JPH114533A - Digital protection relay - Google Patents
Digital protection relayInfo
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- JPH114533A JPH114533A JP9173270A JP17327097A JPH114533A JP H114533 A JPH114533 A JP H114533A JP 9173270 A JP9173270 A JP 9173270A JP 17327097 A JP17327097 A JP 17327097A JP H114533 A JPH114533 A JP H114533A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変圧器励磁突入電流では確実に不動作にな
り、変圧器内部事故に対しては確実に動作するようにす
る。
【解決手段】 被保護対象からの交流電流を入力し、こ
れをサンプリングしてデイジタル量に変換して差動電流
を求め、この差動電流に基づく電気量が所定値以上であ
るとき内部事故であると判定する第1の判定手段を備え
たディジタル形保護継電器であって、前記求められた差
動電流の内、電気角T度間隔のK個の瞬時値のディジタ
ル量(im ,im-1 ,im-2 ,im-3 ,…,
im-(K-1) )を導入し、下記の振幅値演算式(イ)に
て、差動電流の一定区間における振幅値を求め、ここで
求められた振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値
以下の時に出力する第2の判定手段、および前記第2の
判定手段の出力を所定時間復帰遅延する第1の復帰遅延
手段を有する励磁突入電流対策要素を備えた。
【数71】
(57) [Summary] PROBLEM TO BE SOLVED: To surely disable a transformer inrush current and to operate reliably in the event of a transformer internal accident. SOLUTION: An alternating current from a protected object is input, sampled and converted into a digital amount to obtain a differential current. When an electric amount based on the differential current is equal to or more than a predetermined value, an internal accident occurs. a digital protective relay comprising a first determining means for determining that there is, among the determined differential current, digital amount of K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m -1 , im -2 , im -3 , ...,
i m− (K−1) ), and the amplitude value in a certain section of the differential current is obtained by the following amplitude value calculation equation (a). Whether the obtained amplitude value is equal to or less than the certain value is determined. A second judging means for judging whether or not the value is equal to or less than a predetermined value, and an exciting rush current countermeasure element having a first restoring delay means for restoring the output of the second judging means for a predetermined time are provided. [Equation 71]
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の例えば
変圧器保護に用いられるディジタル形保護継電器に係
り、特に変圧器励磁突入電流では確実に不動作となり、
変圧器内部事故に対しては確実に動作するようにしたデ
ィジタル形保護継電器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital protection relay used for protection of a power system, for example, a transformer.
The present invention relates to a digital protection relay that operates reliably in the event of a transformer internal accident.
【0002】[0002]
【従来の技術】図30は、この種の変圧器保護用のディ
ジタル形差動継電器(以下、差動リレーと称する)を電
力用変圧器に適用した場合の構成例を示す回路図であ
る。図30において、電力系統電源Gには、遮断器CB
を介して、被保護対象である電力用変圧器(以下、単に
変圧器と称する)Trが接続されている。2. Description of the Related Art FIG. 30 is a circuit diagram showing an example of a configuration in which a digital differential relay (hereinafter referred to as a differential relay) for protecting a transformer of this type is applied to a power transformer. In FIG. 30, a power system power supply G includes a circuit breaker CB.
, A power transformer (hereinafter simply referred to as a transformer) Tr to be protected is connected.
【0003】また、変圧器Trを挟んで、各相毎の交流
電流を抽出する主変流器CT1,CT2が設けられてお
り、これら主変流器CT1,CT2により抽出された交
流電流I1 ,I2 は差動リレー1に導入され、変圧器T
rの内部事故時に動作して遮断器CBを遮断して変圧器
Trが保護されるようになっている。[0003] transformer across the Tr, the main current transformers CT1 for extracting an alternating current for each phase, CT2 is provided, the AC current I 1, which is extracted by these main current transformers CT1, CT2 , I 2 are introduced into the differential relay 1 and the transformer T
r operates in the event of an internal accident to shut off the circuit breaker CB to protect the transformer Tr.
【0004】図31は、従来の差動リレー1の内部構成
例を示す機能ブロック図である。なお、ここでは、ディ
ジタルリレーの中央演算処理部(CPU)において実行
される演算処理を機能ブロック図として示している。図
31において、差動リレー1は、入力変成器2と、アナ
ログ/ディジタル変換器(以下、A/D変換器と称す
る)3と、中央演算処理部(以下、CPUと称する)4
とからなっている。FIG. 31 is a functional block diagram showing an example of the internal configuration of a conventional differential relay 1. As shown in FIG. Here, the arithmetic processing executed in the central processing unit (CPU) of the digital relay is shown as a functional block diagram. In FIG. 31, a differential relay 1 includes an input transformer 2, an analog / digital converter (hereinafter, referred to as an A / D converter) 3, and a central processing unit (hereinafter, referred to as a CPU) 4.
It consists of
【0005】入力変成器2は、主変流器CT1,CT2
により抽出された交流電流I1 ,I2 を、適当な大きさ
に変換するものである。また、A/D変換器3は、入力
変成器2により変換された交流電流I1 ,I2 を一定時
間間隔でサンプリング(一般に、定格周波数50kHz
で4.8kHzの高速サンプリング)し、ディジタル量
に変換するものである。[0005] The input transformer 2 includes main current transformers CT1 and CT2.
Is used to convert the alternating currents I 1 and I 2 extracted by the above into appropriate magnitudes. The A / D converter 3 samples the alternating currents I 1 and I 2 converted by the input transformer 2 at regular time intervals (generally, a rated frequency of 50 kHz).
4.8 kHz at a high speed) and converts it into a digital quantity.
【0006】さらに、CPU4は、A/D変換器3によ
り変換されたディジタル量を用いてディジタル演算処理
を行ない、変圧器Trの保護指令を遮断器CBに出力す
るものである。すなわち、CPU4では、ディジタル量
に変換された電気量I1 ,I2 を用いて、以下のような
ディジタル演算処理を行なう。Further, the CPU 4 performs digital arithmetic processing using the digital amount converted by the A / D converter 3, and outputs a protection command for the transformer Tr to the circuit breaker CB. That is, the CPU 4 performs the following digital arithmetic processing using the electric quantities I 1 and I 2 converted into digital quantities.
【0007】5はCPU4でディジタル演算処理される
差動保護要素(以下、単に差動要素と称する)、6はC
PU4でディジタル演算処理される第2調波検出要素
(以下、単に2f要素と称する)である。まず、差動要
素5において、振幅値演算部11,12は、電気量
I1 ,I2 の各々から基本波分1fを抽出して、振幅値
|I1 |,|I2 |を求める。Reference numeral 5 denotes a differential protection element (hereinafter simply referred to as a differential element) digitally processed by the CPU 4, and 6 denotes a C element.
The second harmonic detection element (hereinafter, simply referred to as 2f element) digitally processed by the PU 4. First, in the differential element 5, the amplitude value calculation units 11 and 12 extract the fundamental wave component 1f from each of the electric quantities I 1 and I 2 to obtain amplitude values | I 1 | and | I 2 |.
【0008】また、スカラー和(以下、抑制電流と称す
る)演算部13は、振幅値|I1 |,|I2 |のスカラ
ー和(抑制電流=抑制量)Σ|I|を求める。一方、ベ
クトル和(以下、差動電流と称する)演算部14は、電
気量I1 とI2 のベクトル和(差動電流=動作量)Id
を求める。The scalar sum (hereinafter referred to as suppression current) calculation unit 13 calculates a scalar sum (suppression current = suppression amount) Σ | I | of the amplitude values | I 1 | and | I 2 |. On the other hand, the vector sum (hereinafter, referred to as differential current) calculation unit 14 calculates the vector sum (differential current = operation amount) Id of the electric quantities I 1 and I 2.
Ask for.
【0009】また、振幅値演算部15は、差動電流Id
から基本波電流1fを抽出して、振幅値|Id1f|を求
める。さらに、差動判定演算部16は、抑制電流Σ|I
|と差動電流|Id1f|との関係が所定値以上になった
時に、内部事故と判定して出力を生じる。Further, the amplitude value calculating section 15 calculates the differential current Id
, A fundamental wave current 1f is extracted from the equation (1), and an amplitude value | Id 1f | is obtained. Further, the differential determination operation unit 16 calculates the suppression current Σ | I
When the relationship between | and the differential current | Id 1f | is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that an internal accident has occurred and an output is generated.
【0010】一方、2f要素6において、振幅値演算部
17は、差動電流Idから第2調波電流2fを抽出し
て、振幅値|Id2f|を求める。また、2f判定演算部
18は、差動電流Idに含有される基本波電流1fと第
2調波電流2fとの関係が所定値以上になった時に、励
磁突入電流と判定して出力を生じる。On the other hand, in the 2f element 6, the amplitude value calculating section 17 extracts the second harmonic current 2f from the differential current Id to obtain the amplitude value | Id 2f |. When the relationship between the fundamental wave current 1f and the second harmonic current 2f contained in the differential current Id becomes equal to or greater than a predetermined value, the 2f determination calculation unit 18 determines that the current is an inrush current and generates an output. .
【0011】一方、2f要素6の2f判定演算部18の
出力をNOT演算回路19により反転させた出力と、差
動要素5の差動判定演算部16の出力との論理積(AN
D)演算を論理積演算回路20で行ない、この論理積演
算回路20の出力を差動リレー1の出力として送出す
る。On the other hand, the logical product (AN) of the output obtained by inverting the output of the 2f decision operation unit 18 of the 2f element 6 by the NOT operation circuit 19 and the output of the differential decision operation unit 16 of the differential element 5
D) The operation is performed by the AND operation circuit 20, and the output of the AND operation circuit 20 is sent out as the output of the differential relay 1.
【0012】かかる構成の差動リレー1において、交流
電流I1 ,I2 は、入力変成器2を通して、A/D変換
器3によりディジタル量に変換された後、差動要素5に
導入される。差動要素5に導入された電気量I1 ,I2
は、振幅値演算部11,12を通して、抑制電流演算部
13により抑制電流Σ|I|を導出すると共に、差動電
流演算部14により差動電流Id=I1 +I2 を導出す
る。In the differential relay 1 having such a configuration, the AC currents I 1 and I 2 are converted into digital quantities by the A / D converter 3 through the input transformer 2 and then introduced into the differential element 5. . Electric quantities I 1 and I 2 introduced into the differential element 5
Derives the suppression current Σ | I | by the suppression current calculation unit 13 through the amplitude value calculation units 11 and 12, and derives the differential current Id = I 1 + I 2 by the differential current calculation unit 14.
【0013】この差動電流Idは、1fが振幅値演算部
15および2f要素6に各々導入される。この場合、負
荷電流および外部事故時の通過電流による差動電流Id
は零となり、電力用変圧器Trの内部事故時には事故電
流に応じた差動電流Idが発生する。As for the differential current Id, 1f is introduced into the amplitude value calculator 15 and the 2f element 6, respectively. In this case, the differential current Id due to the load current and the passing current at the time of an external accident
Becomes zero, and a differential current Id corresponding to the fault current is generated at the time of a fault inside the power transformer Tr.
【0014】振幅値演算部15から出力された差動電流
Idの1fの振幅値|Id1f|と、抑制電流Σ|I|
は、各々差動判定演算部16に導入され、|Id1f|−
AΣ|I|≧B(A、Bは定数)の関係となった時に、
変圧器内部事故と判定して差動要素5が出力を生じる。
一方、2f要素6に導入された差動電流Idは、振幅値
演算部17に導入され、差動電流Idから第2調波電流
2fを抽出して2f振幅値|Id2f|を出力し、2f判
定演算部18に導入される。The amplitude value | Id 1f | of 1f of the differential current Id output from the amplitude value calculation unit 15 and the suppression current Σ | I |
Are introduced into the differential decision operation unit 16, and | Id 1f | −
When AΣ | I | ≧ B (A and B are constants),
The differential element 5 produces an output upon judging that a transformer internal fault has occurred.
On the other hand, the differential current Id introduced into the 2f element 6 is introduced into the amplitude value calculation unit 17, extracts the second harmonic current 2f from the differential current Id, and outputs the 2f amplitude value | Id 2f | It is introduced into the 2f determination operation unit 18.
【0015】また、この2f判定演算部18には、差動
要素5にて演算された1f振幅値|Id1f|も導入さ
れ、差動電流Idに含有される基本波電流1fに対する
第2調波電流2fの度合(|Id2f|/|Id1f|)が
所定値以上になった時に、励磁突入電流と判定して2f
要素6が出力を生じる。The 1f amplitude value | Id 1f | calculated by the differential element 5 is also introduced into the 2f determination calculation unit 18 so as to perform the second adjustment with respect to the fundamental wave current 1f included in the differential current Id. When the degree (| Id 2f | / | Id 1f |) of the wave current 2f becomes equal to or more than a predetermined value, it is determined that the current is an inrush current, and 2f
Element 6 produces the output.
【0016】そして、この2f要素6が動作すると、そ
の出力はNOT演算回路19を通して差動要素5の出力
を阻止(ロック)するため、差動リレー1としての動作
を防止することができる。次に、変圧器励磁突入電流対
策の必要性について簡単に説明する。When the 2f element 6 operates, its output is blocked (locked) through the NOT operation circuit 19 by the output of the differential element 5, so that the operation as the differential relay 1 can be prevented. Next, the necessity of countermeasures against the transformer inrush current will be briefly described.
【0017】いま、図30における遮断器CBを閉路す
ることにより、変圧器Trに電圧が印加されて、変圧器
鉄心の磁化特性に基づく励磁突入電流が流れる。この励
磁突入電流は、見掛け上、変圧器Trの内部事故のよう
に、電力系統電源G側より流入し、差動リレー1の動作
量(差動電流Id)となるため、差動リレー1の誤動作
(事故でないのに動作する)の原因となる。Now, when the circuit breaker CB in FIG. 30 is closed, a voltage is applied to the transformer Tr, and an exciting rush current flows based on the magnetization characteristics of the transformer core. This exciting inrush current apparently flows in from the power system power supply G side and becomes an operation amount (differential current Id) of the differential relay 1 as in an accident inside the transformer Tr. Failure to do so may cause malfunctions (operations that are not accidents).
【0018】従って、励磁突入電流と実際の事故による
電流とを区別する必要があり、その方法として、励磁突
入電流に第2調波電流2fが多く含まれる特徴から、差
動電流Idに含まれる基本波電流Ifに対する第2調波
電流2fの割合が所定値(一般には15%程度が良く用
いられる)以上の時には、励磁突入電流と判定して出力
する2f要素6により、差動要素5の出力をロックし
て、差動リレー1の誤動作を防止するようにしている。Therefore, it is necessary to distinguish between the exciting inrush current and the current due to the actual accident. As a method of this, the exciting inrush current contains a large amount of the second harmonic current 2f, and is therefore included in the differential current Id. When the ratio of the second harmonic current 2f to the fundamental wave current If is equal to or larger than a predetermined value (generally, about 15% is often used), the 2f element 6 which is determined to be an inrush current and output is provided, and the differential element 5 The output is locked to prevent the differential relay 1 from malfunctioning.
【0019】前述したように、従来の変圧器保護におい
ては、差動電流により変圧器の事故を検出する差動リレ
ーが用いられており、変圧器励磁突入電流によって差動
リレー1が誤動作しないように、励磁突入電流に含まれ
る第2調波電流を検出し、その含有率が所定値以上とな
った時に、リレー動作を阻止する2f要素6を備えたも
のが採用されている。As described above, in the conventional transformer protection, a differential relay for detecting an accident of a transformer by using a differential current is used, and the differential relay 1 is prevented from malfunctioning due to a transformer inrush current. In addition, a device provided with a 2f element 6 for detecting a second harmonic current included in the exciting inrush current and preventing the relay operation when the content ratio becomes equal to or more than a predetermined value is adopted.
【0020】しかしながら、近年では、1000kV送
電や500kV長距離地中ケーブルの導入計画が進んで
おり、このため、電力系統の静電容量が大きくなって共
振周波数が低下し、事故電流に含まれる第2調波近傍の
高調波電流が増加することが予想されている。However, in recent years, plans for introducing 1000 kV power transmission and 500 kV long-distance underground cables have been progressing, and as a result, the capacitance of the power system has increased, the resonance frequency has decreased, and the electric current included in the accident current has been reduced. It is expected that the harmonic current near the second harmonic will increase.
【0021】その結果、従来の第2調波電流検出方式を
採用した差動リレー1では、変圧器内部事故時において
も、2f要素6が動作して、差動リレー1が誤不動作
(過剰ロックにより事故があるのに動作できない)とな
る可能性がある。As a result, in the conventional differential relay 1 employing the second harmonic current detection method, the 2f element 6 operates even in the event of a fault inside the transformer, and the differential relay 1 malfunctions (excessive). It is impossible to operate even though there is an accident due to the lock).
【0022】[0022]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
差動リレーにおいては、内部事故電流に第2調波近傍の
高調波電流を含むような電力系統の変圧器に対して、そ
の内部事故時に確実に動作することができない可能性が
あるという問題があった。本発明は上記課題を解決する
ためになされたものであり、変圧器励磁突入電流では確
実に不動作となり、変圧器内部事故に対して確実に動作
することが可能なディジタル形保護継電器を提供するこ
とを目的にしている。As described above, in the conventional differential relay, the internal fault current includes the harmonic current near the second harmonic in the power system transformer. There has been a problem that it may not be possible to operate reliably in the event of an accident. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a digital protection relay capable of reliably operating in a transformer inrush current and capable of reliably operating in the event of a transformer internal accident. It is aimed at.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】複数の端子を有する被保
護対象を挟んで各相毎の交流電流を導入し、当該導入さ
れた交流電流を各々一定時間間隔でサンプリングして交
流電流の瞬時値のディジタル量に変換し、前記変換され
たディジタル量を用いて各相毎の差動電流を求め、ここ
で求められた差動電流に基づく電気量が所定の値以上で
ある時に内部事故と判定して出力を生じる第1の判定手
段を有する差動保護要素を備えたディジタル形保護継電
器において、An AC current for each phase is introduced across a protected object having a plurality of terminals, and the introduced AC currents are sampled at regular time intervals to obtain an instantaneous value of the AC current. Is converted into a digital quantity, and a differential current for each phase is obtained using the converted digital quantity. When the electrical quantity based on the obtained differential current is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that an internal accident has occurred. A digital protection relay comprising a differential protection element having first determining means for generating an output
【0024】本発明の請求項1に係るディジタル保護継
電器は、前記求められた差動電流の内、電気角T度間隔
のK個の瞬間値のディジタル量(im ,im-1 ,
im-2 ,im-3 ,…,im-(K-1) )を導入し、下記振幅
値演算式(イ)にて、差動電流の一定区間における振幅
値を求め、ここで求められた振幅値が一定値以下か否か
を判定して一定値以下の時に出力する第2の判定手段、
および前記第2の判定手段の出力を所定時間復帰遅延す
る第1の復帰遅延手段を有する励磁突入電流対策要素を
備え、前記励磁突入電流対策要素の出力により、前記差
動保護要素の出力を阻止するようにした。The digital protective relay according to claim 1 of the present invention, among the determined differential current, digital amount of K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 ,
im −2 , im −3 ,..., im− (K−1) ), and the amplitude value in a constant section of the differential current is calculated by the following amplitude value calculation equation (a). Second determining means for determining whether the obtained amplitude value is equal to or less than a certain value and outputting when the amplitude value is equal to or less than the certain value;
And an exciting inrush current countermeasure element having first return delay means for delaying the output of the second determination means for a predetermined time, and preventing the output of the differential protection element by the output of the exciting inrush current countermeasure element. I did it.
【0025】[0025]
【数8】 (Equation 8)
【0026】次に作用について説明する。励磁突入電流
には、1サイクル中に変圧器鉄心の磁束飽和によって電
流が流れる区間と被保護対象である変圧器鉄心の飽和が
解けて電流が流れない区間(無電流期間)が必ず存在す
るのに対し、事故電流には、基本波電流もしくは不特定
高調波電流の重畳のため無電流期間が生じることはな
い。Next, the operation will be described. The excitation inrush current always has a section where current flows due to magnetic flux saturation of the transformer core during one cycle and a section where current does not flow due to the saturation of the transformer core to be protected (current-free period). On the other hand, the fault current does not have a no-current period due to the superposition of the fundamental current or the unspecified harmonic current.
【0027】なお、励磁突入電流の1サイクル中に存在
する無電流期間は本来電流零であるが、変流器による直
流分喪失等により、必ずしも保護継電器の見る励磁突入
電流(=差動電流)の無電流期間は単純に電流零の期間
とはならず、前記の変流器の直流分喪失等の分だけ電流
瞬時値を有するが電流瞬時値の変化は少ない平坦な電流
期間であるといえる。Note that the current period during which there is no current during one cycle of the inrush current is essentially zero, but the inrush current (= differential current) seen by the protective relay is not necessarily due to the loss of the DC component due to the current transformer. The non-current period is not simply a zero current period, but has a current instantaneous value corresponding to the loss of the DC component of the current transformer, but can be said to be a flat current period in which the change in the current instantaneous value is small. .
【0028】このため、電流の1サイクル中の一定区間
における電流瞬時値の変化が小さいことを、電流の1サ
イクル中の一定区間における基本波成分の振幅値が小さ
いことで検出し、これによる振幅値が所定値以下の時に
電流瞬時値の変化が少ないすなわち励磁突入電流と判定
して、励磁突入電流による保護継電器の誤動作を防止す
ることができる。Therefore, a small change in the instantaneous current value in a certain section of the current cycle is detected by detecting a small amplitude value of the fundamental wave component in a certain section of the current cycle. When the value is equal to or less than the predetermined value, the change of the instantaneous current value is small, that is, it is determined that the current is an inrush current, and the malfunction of the protection relay due to the inrush current can be prevented.
【0029】上記を実現するためには、交流器の直流分
喪失等の影響を受けずに、かつ差動電流の一定区間にお
ける基本波成分の振幅値を算出することが可能である振
幅値演算式が必要となるが、この振幅値演算式は、「K
個の電流瞬間値(im ,im-1 ,…,im-K-1 )を、直
流成分+基本波成分にカーブフィットさせた式に最小二
乗法を適用して得られる解の内の基本波成分の振幅値の
条件式」で得ることができる。かかる点について以下に
詳しく説明する。In order to realize the above, an amplitude value calculation capable of calculating the amplitude value of the fundamental wave component in a certain section of the differential current without being affected by the loss of the DC component of the AC device or the like. An equation is required.
Number of current instantaneous value (i m, i m-1 , ..., i mK-1) Basics of the, obtained by applying the least squares method to the equation obtained by curve fitting to a direct current component + fundamental wave component solution Conditional expression of amplitude value of wave component ". This will be described in detail below.
【0030】まず、得られたK個の電流瞬時値(im ,
im-1 ,…,im-K-1 )を、直流分+基本波カーブフィ
ットさせる。 im-k =D+Isin(t+Φ−kT) …(0) ただし、D:DC分の振幅値、 I:基本波成分の振幅
値 T:サンプリング間隔(任意の電気角。例えば15°な
ど) K:サンプリング数 (自然数。例えば5など) k=0〜K−1 Φ=(K−1)・T/2First, the obtained K instantaneous values (i m ,
im −1 ,..., imK−1 ) are subjected to DC component + fundamental wave curve fitting. i mk = D + Isin (t + Φ−kT) (0) where D: amplitude value of DC, I: amplitude value of fundamental wave component T: sampling interval (arbitrary electrical angle, eg, 15 °) K: sampling number (Natural number, eg, 5) k = 0 to K−1 Φ = (K−1) · T / 2
【0031】ここで、X=Isin(t)、Y=Ico
s(t)とすると、式(0)は式(0′)に置き換えら
れる。さらに、カーブフィット誤差の二乗和をfとおく
と、fは式(1)で表される。Here, X = Isin (t), Y = Ico
Assuming that s (t), equation (0) is replaced with equation (0 ′). Further, if the sum of the squares of the curve fitting error is f, f is expressed by equation (1).
【0032】[0032]
【数9】 (Equation 9)
【0033】ここで、最小二乗法を適用する。すなわ
ち、式(1)のfが最小となる解(D,X,Y)を求め
る。fが最小となる解は、以下の式(2),(3),
(4)を満たすので、これら3つの連立方程式の解を求
めれば良い。以下に、解の導出過程を示す。Here, the least squares method is applied. That is, a solution (D, X, Y) that minimizes f in Expression (1) is obtained. The solution that minimizes f is given by the following equations (2), (3),
Since (4) is satisfied, the solution of these three simultaneous equations may be obtained. The process of deriving the solution will be described below.
【0034】[0034]
【数10】 (Equation 10)
【0035】まず、式(1)をDで偏微分すると、
(5)式が得られる。ここで(5)式のアンダーライン
部は0となる。その根拠を以下に証明する。First, when the equation (1) is partially differentiated with respect to D,
Equation (5) is obtained. Here, the underlined part in the expression (5) is 0. The basis is proved below.
【0036】[0036]
【数11】 [Equation 11]
【0037】[0037]
【数12】 (Equation 12)
【0038】[0038]
【数13】 等の比数例の和の公式より、(Equation 13) From the formula of the sum of rational examples such as
【0039】[0039]
【数14】 [Equation 14]
【0040】[0040]
【数15】 よって、式(5)は以下のようになる。(Equation 15) Therefore, equation (5) becomes as follows.
【0041】[0041]
【数16】 (Equation 16)
【0042】次に、式(1)をXで偏微分して、Next, the equation (1) is partially differentiated with respect to X to obtain
【数17】 [Equation 17]
【0043】また、式(1)をYで偏微分して、Further, the equation (1) is partially differentiated with respect to Y,
【数18】 (Equation 18)
【0044】にて、差動電流の一定区間における振幅値
を求め、当該求められた振幅値が一定値以下か否かを判
定して一定値以下の時に出力する第7の判定手段と、当
該第7の判定手段の出力と前記第2の判定手段乃至第6
の判定手段の出力との論理和を演算する第1の論理和演
算手段とを励磁突入電流対策要素に新たに付加するよう
にしている。A seventh determining means for determining an amplitude value of the differential current in a certain section, determining whether the obtained amplitude value is equal to or less than a certain value, and outputting when the obtained amplitude value is equal to or less than a certain value; The output of the seventh judging means and the second to sixth judging means
And a first logical sum calculating means for calculating a logical sum with the output of the determining means is newly added to the element for preventing inrush current.
【0045】一方、請求項7に対応する発明では、請求
項1乃至請求項5に記載のディジタル形保護継電器にお
いて、第2の判定手段乃至第6の判定手段の出力を所定
時間動作遅延する第1の動作遅延手段を励磁突入電流対
策要素に新たに付加し、当該第1の動作遅延手段の出力
を前記第1の復帰遅延手段乃至第5の復帰遅延手段の入
力とするようにしている。また、請求項8に対応する発
明では、請求項1乃至請求項5に記載のディジタル形保
護継電器において、ここでfが最小となる条件(式
(4))より式(8)を得る。On the other hand, according to a seventh aspect of the present invention, in the digital protection relay according to the first to fifth aspects, the output of the second to sixth determining means is delayed by a predetermined time. The first operation delay means is newly added to the excitation inrush current countermeasure element, and the output of the first operation delay means is used as the input of the first return delay means to the fifth return delay means. In the invention corresponding to claim 8, in the digital protection relay according to any one of claims 1 to 5, equation (8) is obtained from the condition (equation (4)) that minimizes f.
【0046】[0046]
【数19】 [Equation 19]
【0047】式(9)の左辺は、式(10)の左辺に等
しいから、Since the left side of equation (9) is equal to the left side of equation (10),
【数20】 (Equation 20)
【0048】Xについて解くと、式(11)となり、ま
た式(8)をYについて解くと式(12)となる。Solving for X yields equation (11), and solving equation (8) for Y yields equation (12).
【数21】 (Equation 21)
【0049】ここで、X=Isin(t)、Y=Ico
s(t)の関係より、基本波成分の振幅値Iを以下のよ
うに得る。すなわち、変流器の直流分喪失等の影響を受
けずにかつ差動電流の一定区間における基本波成分の振
幅値を算出することが可能である振幅値演算式は式
(イ)で得ることができる。Here, X = Isin (t), Y = Ico
From the relationship of s (t), the amplitude value I of the fundamental wave component is obtained as follows. In other words, the amplitude value arithmetic expression capable of calculating the amplitude value of the fundamental wave component in a fixed section of the differential current without being affected by the loss of the DC component of the current transformer, etc., is obtained by Expression (A). Can be.
【0050】[0050]
【数22】 (Equation 22)
【0051】従って、まず、請求項1に対応する発明の
ディジタル形保護継電器においては、差動電流の内、電
気角T度間隔のK個の瞬間値のディジタル量(im ,i
m-1,im-2 ,im-3 ,…,im-(K-1) )を導入し、下
記振幅値演算式(イ)にて、差動電流の一定区間におけ
る振幅値を求め、当該求められた振幅値が一定値以下か
否かを判定して一定値以下の時に出力する第2の判定手
段、および当該第2の判定手段の出力を所定時間復帰遅
延する復帰遅延手段を有する励磁突入電流対策要素を備
え、前記励磁突入電流対策要素の出力により、前記差動
保護要素の出力を阻止することにより、差動電流の平坦
性を検出して、励磁突入電流と事故電流を確実に区別す
ることが可能となる。[0051] Therefore, first, in the digital protection relay of the invention corresponding to claim 1, of the differential current, the digital quantity of the K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i
m-1 , im -2 , im -3 ,..., im- (K-1) ), and the amplitude value in a constant section of the differential current is calculated by the following amplitude value calculation formula (a). Second determining means for determining whether the obtained amplitude value is equal to or less than a predetermined value and outputting when the amplitude value is equal to or less than the predetermined value, and reset delay means for delaying the output of the second determining means for a predetermined time An exciting inrush current countermeasure element having: an output of the exciting inrush current countermeasure element and an output of the differential protection element are blocked, thereby detecting flatness of the differential current, and detecting an exciting inrush current and an accidental current. Can be surely distinguished.
【0052】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0053】[0053]
【数23】 (Equation 23)
【0054】本発明の請求項2に係るディジタル形保護
継電器は、前記求められた差動電流の内、電気角T度間
隔の3個の瞬間値のディジタル量(im ,im-1 ,i
m-2 )を導入し、下記振幅値演算式(ロ)にて、差動電
流の一定区間における振幅値を求め、ここで求められた
振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値以下の時に
出力する第3の判定手段、および前記第3の判定手段の
出力を所定時間復帰遅延する第2の復帰遅延手段を有す
る励磁突入電流対策要素を備え、前記励磁突入電流対策
要素の出力により、前記差動保護要素の出力を阻止する
よう構成した。[0054] digital protection relay according to claim 2 of the present invention, among the determined differential current, digital amount of three instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i
m-2 ) is introduced, the amplitude value of the differential current in a certain section is obtained by the following amplitude value calculation equation (b), and it is determined whether or not the obtained amplitude value is equal to or less than the certain value, and the constant value is determined. A third determining means for outputting when the value is equal to or less than a value, and an exciting inrush current countermeasure element having a second return delay means for returning and delaying the output of the third determining means for a predetermined time. The output of the differential protection element is blocked by the output.
【0055】[0055]
【数24】 (Equation 24)
【0056】請求項2に対応する発明のディジタル形保
護継電器においては、差動電流の内、電器角T度(例え
ば1200Hzサンプリングでは電気角15度)間隔の
3個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 )
を導入し、「3個の電流瞬時値(im ,im-1 ,
im-2 )を、直流成分+基本波成分にカーブフィットさ
せた式に最小二乗法を適用して得られる解の内の基本波
成分の振幅値の条件式」すなわち、式(イ)にK=3を
代入して下記のように得られる振幅値演算式(ロ)に
て、差動電流の一定区間における振幅値を求め、ここで
求められた振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値
以下の時に出力する第3の判定手段、および当該第3の
判定手段の出力を所定時間復帰遅延する復帰遅延手段を
有する励磁突入電流対策要素を備え、前記励磁突入電流
対策要素の出力により、前記差動保護要素の出力を阻止
することにより、差動電流の平坦性を検出して、励磁突
入電流と事故電流を確実に区別することが可能となる。In the digital protection relay according to the second aspect of the present invention, the digital amount (i) of three instantaneous values of the differential current at intervals of the electrical angle T degrees (for example, 15 electrical degrees at 1200 Hz sampling) among the differential currents. m , im -1 , im -2 )
Introducing, "three current instantaneous value (i m, i m-1 ,
i m-2 ) is a conditional expression for the amplitude value of the fundamental wave component in the solution obtained by applying the least squares method to the equation obtained by curve fitting the DC component + the fundamental wave component. By substituting K = 3, an amplitude value in a constant section of the differential current is obtained by an amplitude value calculation equation (b) obtained as follows, and it is determined whether the obtained amplitude value is equal to or less than a certain value. An excitation inrush current countermeasure element having third determination means for determining and outputting when the value is equal to or less than a predetermined value, and return delay means for delaying the output of the third determination means for a predetermined time. By blocking the output of the differential protection element, the flatness of the differential current can be detected, and the inrush current and the fault current can be reliably distinguished.
【0057】次に振幅値演算式(ロ)の導出について説
明する。式(イ)にK=3を代入して、Next, the derivation of the amplitude value calculation equation (b) will be described. Substituting K = 3 into equation (a),
【数25】 (Equation 25)
【0058】[0058]
【数26】 (Equation 26)
【0059】本発明の請求項3に係るディジタル保継電
器は、前記求められた差動電流の内、電気角T度間隔の
4個の瞬間値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 )を導入し、下記振幅値演算式(ハ)にて、差動
電流の一定区間における振幅値を求め、ここで求められ
た振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値以下の時
に出力する第4の判定手段、および前記第4の判定手段
の出力を所定時間復帰遅延する第3の復帰遅延手段を有
する励磁突入電流対策要素を備え、前記励磁突入電流対
策要素の出力により、前記差動保護要素の出力を阻止す
るように構成した。[0059] Digital coercive relay according to claim 3 of the present invention, among the determined differential current, digital amount of four instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i m-2 ,
i m-3 ), the amplitude value of the differential current in a certain section is obtained by the following amplitude value calculation formula (c), and it is determined whether the obtained amplitude value is equal to or less than the certain value. An excitation inrush current countermeasure element having a fourth determination means for outputting when the value is equal to or less than a predetermined value, and a third return delay means for returning and delaying the output of the fourth determination means for a predetermined time; , The output of the differential protection element is blocked.
【0060】[0060]
【数27】 [Equation 27]
【0061】請求項3に対応する発明のディジタル形保
護継電器においては、差動電流の内、電気角T度(例え
ば1200Hzサンプリングでは電気角15度)間隔の
4個の瞬間値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 )を導入し、「4個の電流瞬時値(im ,
im-1 ,im-2 ,im-3 )を、直流成分+基本波成分に
カーブフィットさせた式に最小二乗法を適用して得られ
る解の内の基本波成分の振幅値の条件式」すなわち、式
(ロ)にK=4を代入して下記のように得られる振幅値
演算式(ハ)にて、差動電流の一定区間における振幅値
を求め、当該求められた振幅値が一定値以下か否かを判
定して一定値以下の時に出力する第4の判定手段、およ
び当該第4の判定手段の出力を所定時間復帰遅延する復
帰遅延手段を有する励磁突入電流対策要素を備え、前記
励磁突入電流対策要素の出力により、前記差動保護要素
の出力を阻止することにより、差動電流の平坦性を検出
して、励磁突入電流と事故電流を確実に区別することが
可能となる。In the digital protection relay according to the third aspect of the present invention, the digital amount (i) of four instantaneous values of the differential current at intervals of electrical angle T degrees (for example, electrical angle 15 degrees at 1200 Hz sampling) out of the differential currents. m , im -1 , im -2 ,
i m−3 ), and “four current instantaneous values (i m ,
i m−1 , im −2 , i m−3 ) is obtained by applying the least-squares method to an equation obtained by curve-fitting a DC component + a fundamental component to the amplitude value of the fundamental component. The amplitude value in a constant section of the differential current is obtained by an amplitude value calculation expression (c) obtained as follows by substituting K = 4 into the conditional expression (b), and the obtained amplitude Exciting inrush current countermeasure element having fourth determining means for determining whether the value is equal to or less than a predetermined value and outputting when the value is equal to or less than the predetermined value, and return delay means for delaying the output of the fourth determining means for a predetermined time. By detecting the flatness of the differential current by blocking the output of the differential protection element by the output of the excitation inrush current countermeasure element, it is possible to reliably distinguish the excitation inrush current from the fault current. It becomes possible.
【0062】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0063】次に振幅値演算式(ハ)の導出について説
明する。式(イ)にK=4を代入して、Next, the derivation of the amplitude value calculation formula (C) will be described. Substituting K = 4 into equation (a),
【数28】 [Equation 28]
【0064】[0064]
【数29】 (Equation 29)
【0065】本発明の請求項4に係るディジタル保継電
器は、前記求められた差動電流の内、電気角T度間隔の
5個の瞬間値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 ,im-4 )を導入し、下記振幅値演算式(ニ)に
て、差動電流の一定区間における振幅値を求め、ここで
求められた振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値
以下の時に出力する第5の判定手段、および前記第5の
判定手段の出力を所定時間復帰遅延する第4の復帰遅延
手段を有する励磁突入電流対策要素を備え、前記励磁突
入電流対策要素の出力により、前記差動保護要素の出力
を阻止するよう構成した。[0065] Digital coercive relay according to claim 4 of the present invention, among the determined differential current, digital amount of five instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i m-2 ,
im -3 , im -4 ), and the amplitude value of the differential current in a certain section is obtained by the following amplitude value calculation formula (d). Whether the obtained amplitude value is equal to or less than the certain value is determined. A fifth judging means for judging whether the value is equal to or less than a predetermined value, and an exciting rush current countermeasure element having a fourth resetting delaying means for delaying the output of the fifth determining means for a predetermined time. The output of the differential protection element is blocked by the output of the excitation inrush current suppression element.
【0066】[0066]
【数30】 [Equation 30]
【0067】請求項4に対応する発明のディジタル形保
護継電器においては、差動電流の内、電気角T度(例え
ば1200Hzサンプリングでは電気角15度)間隔の
5個の瞬間値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 ,im-4 )を導入し、「5個の電流瞬時値
(im ,im-1 ,im-2 ,im-3 ,im-4 )を、直流成
分+基本波成分にカーブフィットさせた式に最小二乗法
を適用して得られる解の内の基本波成分の振幅値の条件
式」すなわち、式(イ)にK=5を代入して下記のよう
に得られる振幅値演算式(ニ)にて、差動電流の一定区
間における振幅値を求め、当該求められた振幅値が一定
値以下か否かを判定して一定値以下の時に出力する第5
の判定手段、および当該第5の判定手段の出力を所定時
間復帰遅延する復帰遅延手段を有する励磁突入電流対策
要素を備え、前記励磁突入電流対策要素の出力により、
前記差動保護要素の出力を阻止することにより、差動電
流の平坦性を検出して、励磁突入電流と事故電流を確実
に区別することが可能となる。According to the digital protection relay of the invention corresponding to claim 4, in the differential current, the digital quantity (i) of five instantaneous values at intervals of electrical angle T degrees (for example, electrical angle 15 degrees at 1200 Hz sampling) among differential currents. m , im -1 , im -2 ,
introducing a i m-3, i m- 4), "five current instantaneous value (i m, i m-1 , i m-2, i m-3, i m-4), the DC component + A conditional expression for the amplitude value of the fundamental wave component in the solution obtained by applying the least squares method to the equation fitted with the curve of the fundamental wave component. In the amplitude value calculation formula (d) obtained in the step (d), the amplitude value of the differential current in a certain section is determined, and it is determined whether or not the obtained amplitude value is a certain value or less. 5
Determination means, and an excitation inrush current countermeasure element having a return delay means for delaying the output of the fifth determination means for return for a predetermined time, and the output of the excitation inrush current countermeasure element includes:
By blocking the output of the differential protection element, it is possible to detect the flatness of the differential current and to reliably distinguish the exciting inrush current from the fault current.
【0068】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0069】次に振幅値演算式(ニ)の導出について説
明する。式(イ)にK=5を代入して、Next, the derivation of the amplitude value calculation formula (d) will be described. Substituting K = 5 into equation (a),
【数31】 (Equation 31)
【0070】[0070]
【数32】 (Equation 32)
【0071】本発明の請求項5に係るディジタル保継電
器は、前記求められた差動電流の内、電気角T度間隔の
6個の瞬間値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 ,im-4 ,im-5 )を導入し、下記振幅値演算式
(ホ)にて、差動電流の一定区間における振幅値を求
め、ここで求められた振幅値が一定値以下か否かを判定
して一定値以下の時に出力する第6の判定手段、および
前記第6の判定手段の出力を所定時間復帰遅延する第5
の復帰遅延手段を有する励磁突入電流対策要素を備え、
前記励磁突入電流対策要素の出力により、前記差動保護
要素の出力を阻止するよう構成した。[0071] Digital coercive relay according to claim 5 of the present invention, among the determined differential current, digital amount of six instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i m-2 ,
im -3 , im -4 , im -5 ), and the amplitude value in a constant section of the differential current is calculated by the following amplitude value calculation formula (e). A sixth determining means for determining whether the value is equal to or less than a predetermined value and outputting the result when the value is equal to or less than the predetermined value, and a fifth means for delaying the output of the sixth determining means for a predetermined time.
An inrush current suppression element having a return delay means of
The output of the differential protection element is blocked by the output of the excitation inrush current suppression element.
【0072】[0072]
【数33】 [Equation 33]
【0073】請求項5に対応する発明のディジタル形保
護継電器においては、差動電流の内、電気角T度(例え
ば1200Hzサンプリングでは電気角15度)間隔の
6個の瞬間値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 ,im-4 ,im-5 )を導入し、「6個の電流瞬時
値(im ,im-1 ,im-2 ,im-3 ,im-4 ,im-5)
を、直流成分+基本波成分にカーブフィットさせた式に
最小二乗法を適用して得られる解の内の基本波成分の振
幅値の条件式」すなわち、式(イ)にK=6を代入して
下記のように得られる振幅値演算式(ホ)にて、差動電
流の一定区間における振幅値を求め、当該求められた振
幅値が一定値以下か否かを判定して一定値以下の時に出
力する第6の判定手段、および当該第6の判定手段の出
力を所定時間復帰遅延する復帰遅延手段を有する励磁突
入電流対策要素を備え、前記励磁突入電流対策要素の出
力により、前記差動保護要素の出力を阻止することによ
り、差動電流の平坦性を検出して、励磁突入電流と事故
電流を確実に区別することが可能となる。According to the digital protection relay of the present invention, six instantaneous digital values (i) of the differential current at intervals of an electrical angle of T degrees (for example, 15 degrees in 1200 Hz sampling) are used. m , im -1 , im -2 ,
i m-3, i m- 4, i m-5) was introduced into the "six current instantaneous value (i m, i m-1 , i m-2, i m-3, i m-4, im -5 )
Is a conditional expression for the amplitude value of the fundamental wave component in the solution obtained by applying the least squares method to the expression obtained by curve-fitting the DC component + the fundamental wave component. That is, K = 6 is substituted into the equation (a). Then, an amplitude value in a certain section of the differential current is obtained by an amplitude value calculation equation (e) obtained as described below, and it is determined whether or not the obtained amplitude value is a certain value or less. And a return delay means for delaying the output of the sixth determination means for a predetermined time by returning the excitation inrush current countermeasure element. By blocking the output of the dynamic protection element, the flatness of the differential current can be detected and the inrush current and the fault current can be reliably distinguished.
【0074】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not reliably operate. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0075】次に振幅値演算式(ホ)の導出について説
明する。式(イ)にK=6を代入して、Next, the derivation of the amplitude value calculation equation (e) will be described. Substituting K = 6 into equation (a),
【数34】 (Equation 34)
【0076】[0076]
【数35】 (Equation 35)
【0077】本発明の請求項6に係るディジタル保継電
器は、前記求められた差動電流の内、前記の電気角Tと
同じまたは異なる電気角T′度間隔の、前記の個数Kと
同じまたは異なるK′個の瞬時値のディジタル量
(im ′,im-1 ′,im-2 ′,im-3 ′,…,i
m-(K′-1) ′)を導入し、下記振幅値演算式(ヘ)に
て、差動電流の一定区間における振幅値を求め、ここで
求められた振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値
以下の時に出力する第7の判定手段と、前記第7の判定
手段の出力と前記第2の判定手段乃至第6の判定手段の
出力との論理和を演算する第1の論理和演算手段とを励
磁突入電流対策要素に新たに付加した。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a digital relay device according to the sixth aspect of the present invention, wherein, of the obtained differential currents, the same or the same as the number K at intervals of electrical angle T 'degrees which is the same as or different from the electrical angle T. 'digital amount of pieces of the instantaneous value (i m' different K, i m-1 ', i m-2', i m-3 ', ..., i
m- (K'-1) ') and calculate the amplitude value of the differential current in a certain section by the following amplitude value calculation formula (f), and determine whether the obtained amplitude value is equal to or less than a certain value. A seventh determining means for determining whether the output is equal to or less than a predetermined value, and a fourth calculating means for calculating a logical sum of an output of the seventh determining means and an output of the second to sixth determining means. The logical OR operation means 1 is newly added to the element for suppressing the inrush current.
【0078】[0078]
【数36】 [Equation 36]
【0079】通常、励磁突入電流は変圧器に電圧を印加
したときに発生するが、保護範囲外部での事故が除去さ
れた時(=事故回復時)の電圧上昇によっても、励磁突
入電流が発生することがある。この時は、通常の変圧器
電圧印加時とは異なり、励磁突入電流に加えて変圧器を
通過する電流も発生する。このような場合、保護継電器
の見る励磁突入電流(=差動電流)の無電流期間は、変
圧器のタップ位置の影響を受ける構成などにより、変圧
器を通過する電流の影響を受けた電流期間となる。Usually, the excitation inrush current is generated when a voltage is applied to the transformer, but the excitation inrush current is also generated by the voltage rise when the fault outside the protection range is eliminated (= at the time of recovery from the fault). May be. At this time, unlike the case where a normal transformer voltage is applied, a current passing through the transformer is generated in addition to the inrush current. In such a case, the non-current period of the exciting inrush current (= differential current) seen by the protection relay is the current period affected by the current passing through the transformer due to the configuration affected by the tap position of the transformer. Becomes
【0080】一般的に、事故回復時に発生する励磁突入
電流の大きさは、通常の変圧器電圧印加時に発生する励
磁突入電流よりも小さく、その無電流期間は、通常の変
圧器電圧印加時に発生する励磁突入電流の無電流期間よ
りも長い。一方、請求項1乃至請求項5に記載の振幅値
演算式には、その演算区間が広いほど高調波の影響を低
減する特徴があり、演算区間が広い振幅値演算式を併用
することで、変圧器を通過する電流の影響を小さくし、
事故回復時の励磁突入電流の無電流期間をより一層確実
に検出することが可能であり、励磁突入電流による保護
継電器の誤動作を防止することができる。In general, the magnitude of the exciting rush current generated at the time of recovery from an accident is smaller than that of the exciting rush current generated when a normal transformer voltage is applied, and the non-current period is generated when the normal transformer voltage is applied. Is longer than the non-current period of the exciting inrush current. On the other hand, the amplitude value calculation expressions according to claims 1 to 5 have a feature that the influence of the higher harmonics is reduced as the calculation interval is wider. Reduce the effect of the current passing through the transformer,
It is possible to more reliably detect the non-current period of the inrush current at the time of recovery from the accident, and it is possible to prevent malfunction of the protection relay due to the inrush current.
【0081】従って、まず、請求項6に対応する発明の
ディジタル形保護継電器においては、請求項1に記載の
ディジタル形保護継電器において、前記求められた差動
電流の内、電気角T′度間隔のK′個の瞬時値のディジ
タル量(im ′,im-1 ′,im-2 ′,im-3 ′,…,
im-(K′-1) ′)を導入し、振幅値演算式(ヘ)へ、Therefore, first, in the digital protection relay according to the present invention corresponding to claim 6, in the digital protection relay according to claim 1, of the obtained differential currents, an electrical angle T 'degree interval is used. 'digital amount of pieces of the instantaneous value (i m' of K, i m-1 ', i m-2', i m-3 ', ...,
i m− (K′−1) ′), and into the amplitude value calculation formula (f),
【0082】[0082]
【数37】 (37)
【0083】にて、差動電流の一定区間における振幅値
を、広い演算区間にて求め、当該求められた振幅値が一
定値以下か否かを判定して一定値以下の時に出力する第
7の判定手段を付加し、第7の判定手段で事故回復時の
励磁突入電流の平坦性をより確実に検出し、さらに当該
第7の判定手段の出力と前記第2の判定手段の出力との
論理和を演算する第1の論理和演算手段とを励磁突入電
流対策要素に付加することで、励磁突入電流と事故電流
をより確実に格別することが可能となる。Then, the amplitude value of the differential current in a constant section is determined in a wide calculation section, and it is determined whether or not the determined amplitude value is equal to or smaller than a predetermined value, and output when the obtained amplitude value is equal to or smaller than the predetermined value. And the seventh judging means more reliably detects the flatness of the inrush current at the time of recovery from the accident, and further compares the output of the seventh judging means with the output of the second judging means. By adding the first logical sum calculating means for calculating the logical sum to the element for preventing the inrush current, the inrush current and the fault current can be distinguished more reliably.
【0084】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0085】本発明の請求項7に係るディジタル保継電
器は、請求項1乃至請求項5記載のディジタル形保護継
電器において、第2の判定手段乃至第6の判定手段の出
力を所定時間動作遅延する第1の動作遅延手段を励磁突
入電流対策要素に新たに付加し、前記第1の動作遅延手
段の出力を前記第1の復帰遅延手段乃至第5の復帰遅延
手段の入力とするようにした。A digital relay according to a seventh aspect of the present invention is the digital protective relay according to any one of the first to fifth aspects, wherein the outputs of the second to sixth determining means are delayed for a predetermined time. The first operation delay means is newly added to the excitation inrush current countermeasure element, and the output of the first operation delay means is used as the input of the first return delay means to the fifth return delay means.
【0086】請求項7に対応する発明のディジタル形保
継電器においては、請求項1乃至請求項5に記載のディ
ジタル形保護継電器において、第2の判定手段乃至第6
の判定手段の出力を所定時間動作遅延する第1の動作遅
延手段を励磁突入電流対策要素に付加するようにして、
偶発的に事故電流に短期間の平坦部分が生じても、励磁
突入電流対策要素の不要出力がなく、保護継電器は正常
動作することができ、励磁突入電流と事故電流をより確
実に区別することが可能となる。According to the digital protection relay of the invention corresponding to claim 7, in the digital protection relay according to any one of claims 1 to 5, the second determining means to the sixth
The first operation delay means for delaying the operation of the output of the determination means for a predetermined time is added to the excitation inrush current countermeasure element,
Even if accidental currents have a short-term flat part accidentally, there is no unnecessary output of the inrush current countermeasure element, and the protective relay can operate normally, so that the inrush current and the inrush current can be more reliably distinguished. Becomes possible.
【0087】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0088】本発明の請求項8に係るディジタル保継電
器は、請求項1乃至請求項5記載のディジタル形保護継
電器において、第2の判定手段乃至第6の判定手段の現
時点の出力と第2の判定手段乃至第6の判定手段の1サ
イクルまたは複数サイクル前の出力との論理積を演算す
る第1の論理積演算手段を新たに付加し、前記第1の論
理積演算手段の出力を前記第1の復帰遅延手段乃至第5
の復帰遅延手段の入力とするようにした。The digital protection relay according to claim 8 of the present invention is the digital protection relay according to any one of claims 1 to 5, wherein the current output of the second determination means to the sixth determination means and the second A first AND operation unit for performing an AND operation with the output of one or more cycles before the judgment unit to the sixth judgment unit is newly added, and the output of the first AND operation unit is added to the first AND operation unit. 1st return delay means to 5th
Input of the return delay means.
【0089】請求項8に対応する発明のディジタル形保
継電器においては、請求項1乃至請求項5に記載のディ
ジタル形保護継電器において、第2の判定手段乃至第6
の判定手段の出力と第2の判定手段乃至第6の判定手段
の1サイクルまたは複数サイクル前の出力との論理積を
演算する第1の論理積演算手段を新たに付加し、前記論
理積演算手段の出力を前記第1の復帰遅延手段乃至第5
の復帰遅延手段の入力とするようにして、過渡的に事故
電流に短期間の平坦部分が生じても、励磁突入電流対策
要素の不要出力がなく、保護継電器は正常動作すること
ができ、励磁突入電流と事故電流をより確実に区別する
ことが可能となる。According to the digital protection relay of the invention corresponding to claim 8, in the digital protection relay according to any one of claims 1 to 5, the second determination means to the sixth
A first AND operation means for calculating an AND operation between the output of the judgment means and the output of one or more cycles before the second to sixth judgment means is newly added, and the AND operation is performed. The output of the first return delay means to the fifth return delay means.
Even if the fault current transiently has a short-term flat part, there is no unnecessary output of the inrush current countermeasure element, and the protection relay can operate normally, Inrush current and fault current can be distinguished more reliably.
【0090】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0091】本発明の請求項9に係るディジタル保継電
器は、請求項1乃至請求項5記載のディジタル形保護継
電器において、前記求められた振幅値の現時点の値と1
サイクルまたは複数サイクル前の値または1サンプリン
グ以前の値とを比較していずれか大きい方の値を求め、
かつ当該大きい方の値が一定値以下か否かを判定して一
定値以下の時に出力を生じる第8の判定手段を新たに付
加し、前記第8の判定手段の出力を前記第1の復帰遅延
手段乃至第5の復帰遅延手段の入力とするようにした。A digital relay according to a ninth aspect of the present invention is the digital type protective relay according to any one of the first to fifth aspects, wherein the current value of the determined amplitude value is 1
Compare the value before the cycle or multiple cycles or the value before one sampling to find the larger value,
An eighth determining means for determining whether the larger value is equal to or less than a certain value and generating an output when the value is equal to or less than the certain value is newly added, and outputting the output of the eighth determining means to the first return. The input is made to the delay means to the fifth return delay means.
【0092】請求項9に対応する発明のディジタル形保
継電器においては、請求項1乃至請求項5に記載のディ
ジタル形保護継電器において、前記求められた振幅値の
現時点の値と1サイクルまたは複数サイクル前の値とを
比較していずれかの大きい方の値を求め、かつ当該大き
い方の値が一定値以下か否かを判定して一定値以下の時
に出力を生じる第8の判定手段を新たに付加し、当該第
8の判定手段の出力を前記第1の復帰遅延手段乃至第5
の復帰遅延手段の入力とするようにして、過渡的に事故
電流に短期間の平坦部分が生じても、励磁突入電流対策
要素の不要出力がなく、保護継電器は正常動作すること
ができ、励磁突入電流と事故電流をより確実に区別する
ことが可能となる。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a digital protection relay according to any one of the first to fifth aspects, wherein the current value of the obtained amplitude value is one cycle or a plurality of cycles. Eighth determination means for comparing the previous value with the previous value to determine any larger value and determining whether the larger value is equal to or less than a certain value and generating an output when the value is equal to or less than the certain value is newly provided. And the output of the eighth judging means is connected to the first return delay means to the fifth
Even if the fault current transiently has a short-term flat portion, there is no unnecessary output of the inrush current countermeasure element, and the protective relay can operate normally, Inrush current and fault current can be distinguished more reliably.
【0093】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not reliably operate. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0094】本発明の請求項10に係るディジタル保継
電器は、請求項1乃至請求項9記載のディジタル形保護
継電器において、複数の端子を有する被保護対象のいず
れか1つの端子又は複数端子の各相毎の交流電圧を導入
し、当該導入された交流電圧を各々一定時間間隔でサン
プリングして交流電圧の瞬時値のディジタル量に変換
し、ここで変換されたディジタル量を用いて各相毎の電
圧の振幅値を求め、当該求められた電圧の振幅値が所定
の値以上である時に出力を生じる第9の判定手段と、前
記第9の判定手段の出力と前記第2の復帰遅延手段乃至
第5の復帰遅延手段の出力との論理積を演算する第2の
論理積演算手段とを励磁突入電流対策要素に新たに付加
した。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the digital protection relay according to the first to ninth aspects, wherein any one of the terminals to be protected having a plurality of terminals or each of the plurality of terminals is provided. The AC voltage for each phase is introduced, and the introduced AC voltage is sampled at fixed time intervals, and is converted into a digital value of an instantaneous value of the AC voltage, and the converted digital value is used for each phase. A ninth determining means for determining an amplitude value of the voltage and generating an output when the determined amplitude value of the voltage is equal to or more than a predetermined value; an output of the ninth determining means and the second return delay means or The second AND operation means for calculating the AND operation with the output of the fifth return delay means is newly added to the element for preventing the inrush current.
【0095】また、変圧器の端子電圧に着目した場合、
励磁突入電流が発生するような電圧印加時の変圧器端子
電圧は大きく、変圧器内部事故時の端子電圧は小さい、
という違いがある。そこで、電圧の振幅値の大きさを判
定する手段を併用することで、励磁突入電流と内部事故
電流との識別をより一層確実に行うことが可能であり、
励磁突入電流による保護継電器の誤動作を防止すること
ができる。Further, when attention is paid to the terminal voltage of the transformer,
The terminal voltage of the transformer is large when applying a voltage that generates inrush current, and the terminal voltage is small when an accident occurs inside the transformer.
There is a difference. Therefore, by using the means for determining the magnitude of the amplitude value of the voltage together, it is possible to more reliably discriminate the excitation inrush current and the internal fault current,
It is possible to prevent a malfunction of the protection relay due to the inrush current.
【0096】従って、まず、請求項10に対応する発明
のディジタル形保護継電器においては、請求項1乃至請
求項9に記載のディジタル形保護継電器において、複数
の端子を有する被保護対象のいずれか1つの端子の各相
毎の交流電圧を導入し、当該導入された交流電圧を各々
一定時間間隔でサンプリングして交流電圧の瞬時値のデ
ィジタル量に変換し、当該変換されたディジタル量を用
いて各相毎の電圧の振幅値を求め、当該求められた電圧
の振幅値が所定の値以上である時に出力を生じる第9の
判定手段と、当該第9の判定手段の出力と前記第2の復
帰遅延手段乃至第5の復帰遅延手段の出力との論理積を
演算する第2の論理積演算手段とを励磁突入電流対策要
素に新たに付加するようにして、電圧の大きさを検出し
て、励磁突入電流と事故電流をより確実に区別すること
が可能となる。Therefore, first, in a digital protection relay according to the present invention corresponding to claim 10, in the digital protection relay according to any one of claims 1 to 9, any one of the objects to be protected having a plurality of terminals is provided. The AC voltage for each phase of one terminal is introduced, the introduced AC voltage is sampled at fixed time intervals, and is converted into a digital value of an instantaneous value of the AC voltage. Ninth determining means for determining an amplitude value of a voltage for each phase and generating an output when the determined amplitude value of the voltage is equal to or more than a predetermined value; and an output of the ninth determining means and the second return. A second logical product calculating means for calculating a logical product with the output of the delay means to the fifth return delay means is newly added to the excitation inrush current countermeasure element, and the magnitude of the voltage is detected. Excitation inrush current It is possible to more reliably distinguish the fault current.
【0097】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0098】本発明の請求項11に係るディジタル保継
電器は、請求項1乃至請求項9記載のディジタル形保護
継電器において、複数の端子を有する被保護対象のいず
れか1つの端子又は複数端子の各相毎の交流電圧を導入
し、当該導入された交流電圧を各々一定時間間隔でサン
プリングして交流電圧の瞬時値のディジタル量に変換
し、前記求められた交流電圧の内、電気角T度間隔のK
個の瞬間値のディジタル量(Vm ,Vm-1 ,Vm-2 ,V
m-3 ,…,Vm-(K-1) )を導入し、下記の振幅値演算式
(ト)にて、交流電圧の一定区間における振幅値を求
め、ここで求められた振幅値が一定値以上か否かを判定
して一定値以上の時に出力する第10の判定手段と、お
よび前記第10の判定手段の出力と前記第2の判定手段
乃至第8の判定手段の出力との論理積を演算する第3の
論理積演算手段とを励磁突入電流対策要素に新たに付加
した。According to a eleventh aspect of the present invention, there is provided the digital protection relay according to the first to ninth aspects, wherein any one of the terminals to be protected having a plurality of terminals or each of the plurality of terminals is provided. The AC voltage for each phase is introduced, and the introduced AC voltage is sampled at a constant time interval and converted into a digital quantity of an instantaneous value of the AC voltage. K
Digital values of the instantaneous values ( Vm , Vm-1 , Vm-2 , Vm
m-3 , ..., Vm- (K-1) ), and the amplitude value in a constant section of the AC voltage is calculated by the following amplitude value calculation formula (g). A tenth judging means for judging whether or not the value is equal to or more than a certain value and outputting when the value is equal to or more than the certain value; and an output of the tenth judging means and an output of the second to eighth judging means. A third logical product calculating means for calculating a logical product is newly added to the excitation rush current countermeasure element.
【0099】[0099]
【数38】 (38)
【0100】さらに、短い期間の変圧器の端子電圧に着
目した場合、励磁突入電流が発生するような電圧印加時
の変圧器端子電圧は大きく、変圧器内部事故時の端子電
圧は小さい、という違いに加えて、励磁突入電流の無電
流期間においては、電流が流れないため、電圧降下が全
く生じず、最も大きな電圧の振幅値が得られるので、さ
らに変圧器内部事故時の端子電圧との違いが顕著に現れ
るという特徴がある。Further, when attention is paid to the terminal voltage of the transformer for a short period, the terminal voltage at the time of applying a voltage at which an exciting rush current is generated is large, and the terminal voltage at the time of an accident inside the transformer is small. In addition, during the period of no inrush current, no current flows, so no voltage drop occurs, and the largest voltage amplitude value is obtained. Is characterized by a remarkable appearance.
【0101】そこで、電圧の振幅値の大きさを、差動電
流の振幅値演算と同じ演算期間で求め、当該得られた振
幅値が一定値以上であるか否かを判定する手段を併用す
ることで、励磁突入電流と内部事故電流との識別をより
一層確実に行うことが可能であり、励磁突入電流による
保護継電器の誤動作を防止することができる。Therefore, the magnitude of the amplitude value of the voltage is obtained in the same calculation period as the calculation of the amplitude value of the differential current, and means for judging whether or not the obtained amplitude value is a certain value or more is also used. Thus, it is possible to more reliably discriminate between the inrush current and the internal fault current, and it is possible to prevent a malfunction of the protection relay due to the inrush current.
【0102】請求項11に対応する発明のディジタル形
保護継電器においては、請求項1乃至請求項9記載のデ
ィジタル形保護継電器において、複数の端子を有する被
保護対象のいずれか1つの端子又は複数端子の各相毎の
交流電圧を導入し、当該導入された交流電圧を各々一定
時間間隔でサンプリングして交流電圧の瞬時値のディジ
タル量に変換し、前記求められた交流電圧の内、電気角
T度間隔のK個の瞬間値のディジタル量(Vm ,
Vm-1 ,Vm-2 ,Vm-3 ,…,Vm-(K-1) )を導入し、
下記の振幅値演算式(ト)、According to the digital protection relay of the present invention corresponding to claim 11, in the digital protection relay according to any one of claims 1 to 9, any one of the terminals to be protected having a plurality of terminals or a plurality of terminals. The AC voltage of each phase is introduced, and the introduced AC voltage is sampled at fixed time intervals and converted into a digital value of an instantaneous value of the AC voltage. A digital quantity of K instantaneous values (V m ,
V m−1 , V m−2 , V m−3 ,..., V m− (K−1) )
The following amplitude value calculation formula (g),
【0103】[0103]
【数39】 [Equation 39]
【0104】にて、交流電圧の一定区間における振幅値
を求め、ここで求められた振幅値が一定値以上か否かを
判定して一定値以上の時に出力する第10の判定手段
と、および前記第10の判定手段の出力と前記第2の判
定手段乃至第8の判定手段の出力との論理積を演算する
第3の論理積演算手段とを励磁突入電流対策要素に新た
に付加するようにして、差動電流と同じの短い演算期間
の電圧の振幅値を検出して、励磁突入電流と事故電流を
より区別することが可能となる。A tenth determination means for determining an amplitude value of the AC voltage in a certain section, determining whether the obtained amplitude value is a certain value or more, and outputting when the amplitude value is a certain value or more; and A third logical product calculating means for calculating a logical product of the output of the tenth determining means and the outputs of the second to eighth determining means is newly added to the excitation inrush current countermeasure element. Then, by detecting the amplitude value of the voltage in the same short calculation period as the differential current, it becomes possible to further distinguish the inrush current and the fault current.
【0105】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of an electric power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0106】さらに、変圧器の端子電圧の変化に着目し
た場合、励磁突入電流が発生するような電圧印加時の変
圧器端子電圧は電圧印加以前に比べて大きく上昇し、変
圧器内部事故時の端子電圧は低下もしくはほとんど上昇
しない、という違いがある。Further, when attention is paid to the change in the terminal voltage of the transformer, the terminal voltage of the transformer at the time of voltage application such that an exciting rush current is generated is greatly increased as compared with before the voltage application. There is a difference that the terminal voltage decreases or hardly increases.
【0107】そこで、電圧の振幅値の上昇幅を判定する
手段を併用することで、励磁突入電流と内部事故電流と
の識別をより一層確実に行うことが可能であり、励磁突
入電流による保護継電器の誤動作を防止することができ
る。Therefore, by using the means for judging the increase in the amplitude value of the voltage together, it is possible to more reliably discriminate between the inrush current and the internal fault current, and the protection relay by the inrush current is used. Can be prevented from malfunctioning.
【0108】本発明の請求項12に係るディジタル保護
継電器は、請求項1乃至請求項11記載のディジタル形
保護継電器において、複数の端子を有する被保護対象の
いずれか1つの端子又は複数端子の各相毎の交流電圧を
導入し、当該導入された交流電圧を各々一定時間間隔で
サンプリングして交流電圧の瞬間値のディジタル量に変
換し、当該変換されたディジタル量を用いて各相毎の電
圧の振幅値を求め、当該求められた電圧の振幅値が所定
の値以上増加した時に出力を生じる第11の判定手段
と、前記第11の判定手段の出力を所定時間復帰遅延す
る第6の復帰遅延手段と、前記第6の復帰遅延手段の出
力と前記励磁突入電流対策要素との論理積を演算する第
4の論理積演算手段とを新たに付加し、前記第4の論理
積演算手段の出力により、前記差動保護要素の出力を阻
止するようにした。A digital protection relay according to a twelfth aspect of the present invention is the digital protection relay according to the first to eleventh aspects, wherein any one of the plurality of terminals or one of the plurality of terminals to be protected has a plurality of terminals. The AC voltage for each phase is introduced, the introduced AC voltage is sampled at fixed time intervals, and converted into a digital quantity of an instantaneous value of the AC voltage, and the voltage for each phase is converted using the converted digital quantity. An eleventh determination means for generating an output when the amplitude value of the determined voltage increases by a predetermined value or more, and a sixth recovery means for delaying the output of the eleventh determination means for a predetermined time. A delay means and a fourth AND operation means for calculating an AND of the output of the sixth return delay means and the exciting rush current countermeasure element are newly added, and the fourth AND operation means is provided. To output Ri, and so as to prevent the output of the differential protection element.
【0109】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of a power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current certainly becomes inoperable. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0110】本発明の請求項13に係るディジタル保護
継電器は、請求項1乃至請求項12記載のディジタル形
保護継電器において、前記差動保護要素の出力を所定時
間動作遅延する第2の動作遅延手段と、前記差動保護要
素の出力と励磁突入電流対策要素の出力との論理積を演
算する第5の論理積演算手段とを新たに付加し、前記第
5の論理積演算手段の出力により、前記第2の動作遅延
手段の出力を阻止するようにした。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the digital protection relay according to the first to twelfth aspects, the second operation delay means for operating the output of the differential protection element for a predetermined time. And a fifth logical product calculating means for calculating a logical product of the output of the differential protection element and the output of the exciting rush current countermeasure element, and the output of the fifth logical product calculating means The output of the second operation delay means is blocked.
【0111】これにより、従来では適用が困難であった
内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような
電力系統の変圧器に対しても、励磁突入電流では確実に
不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作するこ
とができる。As a result, even in a transformer of an electric power system in which the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic, which has been difficult to apply in the past, the inrush current does not operate reliably. In case of an accident inside the transformer, it can operate reliably.
【0112】図1は請求項1に係るディジタル形保護継
電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す機
能ブロック図であり、図1において図31と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ説明する。FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of the construction of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. The description thereof is omitted, and only different portions will be described here.
【0113】すなわち、本実施形態の差動リレー1は、
図1に示すように、図31における励磁突入電流対策要
素6を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流対策
要素61を備えた構成としている。That is, the differential relay 1 of this embodiment is
As shown in FIG. 1, the exciting inrush current countermeasure element 6 in FIG. 31 is omitted, and a new exciting inrush current countermeasure element 61 is provided instead.
【0114】この励磁突入電流対策要素61は、振幅値
演算部21と、平坦判定演算部22と、復帰遅延タイマ
ー23とからなっている。ここで、振幅値演算部21
は、前記差動要素5の差動電流演算部14により求めら
れた差動電流Idの波形の一定区間における振幅値を求
めるものである。The excitation inrush current countermeasure element 61 comprises an amplitude value calculation unit 21, a flatness determination calculation unit 22, and a return delay timer 23. Here, the amplitude value calculation unit 21
Is to calculate an amplitude value in a certain section of the waveform of the differential current Id obtained by the differential current calculation section 14 of the differential element 5.
【0115】すなわち、本例では、差動電流の内、電気
角T度間隔のK個の瞬時値のディジタル量(im ,i
m-1 ,im-2 ,im-3 ,…,im-(K-1) )を導入し、振
幅値演算式(イ)にて差動電流の一定区間における振幅
値を求めるものである。[0115] That is, in this example, of the differential current, the digital quantity of the K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i
m-1, i m-2 , i m-3, ..., introduced i m- (K-1)) , which obtains an amplitude value at a constant interval of the differential current by the amplitude value calculation formula (A) It is.
【0116】[0116]
【数40】 (Equation 40)
【0117】また、平坦判定演算部22は、振幅値演算
部21により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。さらに、復帰遅延タイマー2
3は、1サイクル程度以上の遅延時間を持ち、平坦判定
演算部22の出力を連続化するためのものである。これ
により、復帰遅延タイマー23の出力によって、差動要
素5の出力を阻止するようにしている。Further, the flatness determination calculating section 22 determines whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculating section 21 is equal to or less than a certain value. Is what happens. Further, a return delay timer 2
Reference numeral 3 denotes a signal which has a delay time of about one cycle or more and makes the output of the flatness determination operation unit 22 continuous. Thus, the output of the differential element 5 is blocked by the output of the return delay timer 23.
【0118】次に、以上のように構成した本実施の形態
の差動リレー1の作用について説明する。なお、差動要
素5の作用については、31の場合と同様であるため、
ここではその説明を省略する。図1において、差動要素
5の差動電流演算部14で導出された差動電流Idは、
励磁突入電流対策要素61に導入され、振幅演算部21
にて振幅値を検出するための演算を行って、振幅値Jが
求められる。そして、ここで求められた振幅値Jが所定
値k以下の時に、平坦判定演算部22は出力を生じる。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment configured as described above will be described. Since the operation of the differential element 5 is the same as that of the case of 31,
Here, the description is omitted. In FIG. 1, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is:
Introduced to the excitation inrush current countermeasure element 61, the amplitude calculation unit 21
The calculation for detecting the amplitude value is performed in the step, and the amplitude value J is obtained. Then, when the amplitude value J obtained here is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output.
【0119】一方、復帰遅延タイマー23の出力をNO
T演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路2
0で差動要素5の出力との論理積演算を行うことによ
り、励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止
し、差動リレー1としての誤動作を防止することができ
る。On the other hand, the output of the return delay timer 23 is set to NO.
Inverted by the T operation circuit 19, the logical product operation circuit 2
By performing a logical product operation with the output of the differential element 5 at 0, the output of the differential element 5 operating by the inrush current can be prevented, and malfunction as the differential relay 1 can be prevented.
【0120】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。まず、変圧器内部事故による事故電流と、励磁
突入電流の電流波形の特徴の違いを説明する。図2は、
事故電流(a)と励磁突入電流(b)の電流波形の特徴
の違いを示す波形図であり、励磁突入電流には、1サイ
クル中に変圧器鉄心の飽和が解けて電流が流れない区間
(無電流期間)が必ず存在するのに対し、事故電流に
は、基本波電流もしくは不特定高調波電流の重畳のため
無電流期間が生じることはない。Hereinafter, this point will be described more specifically. First, the difference between the characteristics of the current waveform of the fault current due to the fault inside the transformer and the current waveform of the exciting inrush current will be described. FIG.
It is a waveform diagram which shows the difference of the characteristic of the current waveform of fault current (a) and excitation inrush current (b). In the excitation inrush current, the section where the transformer core is saturated during one cycle and current does not flow ( A current-free period always exists, whereas the fault current does not have a current-free period due to the superposition of a fundamental current or an unspecified harmonic current.
【0121】なお、励磁突入電流の1サイクル中に存在
する無電流期間は本来電流零であるが、変流器CTによ
る直流分喪失等により、必ずしも保護継電器の見る励磁
突入電流(=差動電流Id)の無電流期間は単純に電流
零ではなく、瞬時値の変化が少ない平坦な電流期間であ
ると言える。Note that the current inactive period existing in one cycle of the inrush current is essentially zero, but the inrush current (= differential current) seen by the protection relay is not necessarily due to the loss of DC component by the current transformer CT. It can be said that the non-current period of Id) is not a simple current zero, but a flat current period with little change in instantaneous value.
【0122】このため、電流の1サイクル中の一定区間
における振幅値が小さいこと、すなわち平坦性を見るこ
とで、励磁突入電流と判定することができ、差動リレー
1の誤動作を防止する。すなわち、励磁突入電流対策要
素61の振幅値演算部21では、振幅値を求めるための
以下のような演算が行われる。Therefore, by looking at the fact that the amplitude value in a certain section in one cycle of the current is small, that is, by observing the flatness, it can be determined that the current is an inrush current, and malfunction of the differential relay 1 is prevented. That is, the following calculation for obtaining the amplitude value is performed in the amplitude value calculation unit 21 of the excitation inrush current countermeasure element 61.
【0123】図3(a)は、励磁突入電流を、その瞬時
値のディジタル量に変換したときの値を示すものであ
る。図3(a)において、現時点の瞬時値をim 、1サ
ンプリング(以下、spと表す)前の瞬時値をim-1 、
2sp前の瞬時値をim-2 、3sp前の瞬時値を
im-3 ,…,(K−1)sp前の瞬時値をim -(k-1)と
置く。FIG. 3 (a) shows a value when the exciting inrush current is converted into a digital value of its instantaneous value. In FIG. 3 (a), the instantaneous value of the current i m, 1 sampling (hereinafter referred to as sp) i m-1 the instantaneous value of the front,
The instantaneous value before 2 sp is set as im -2 , the instantaneous value before 3 sp is set as im -3 , ..., the instantaneous value before (K-1) sp is set as im- (k-1) .
【0124】図3(a)の瞬時値にて振幅値演算を説明
すると、1サイクル中の一定区間のK個の瞬時値(例え
ば区間aのim 〜im -(k-1))から、下記の(イ)式で
求める。なお、一定区間とは最大励磁突入電流での無電
流期間より小さい区間であればよく、特に限定した期間
ではない。[0124] To explain the amplitude value calculated at the instantaneous values of FIG. 3 (a), K pieces of the instantaneous values of the given section in one cycle (e.g., the section a i m ~i m - (k -1)) from Is determined by the following equation (a). The fixed section may be any section that is smaller than the no-current period at the maximum exciting inrush current, and is not particularly limited.
【0125】このJの値を振幅値と称し、差動電流の1
サイクル中の一定区間における振幅値を表すものであ
り、差動電流の1サイクル中の前記一定区間の電流波形
が平坦である場合のみ、振幅値Jは零となる。This value of J is referred to as an amplitude value, and is 1
It represents an amplitude value in a certain section in a cycle, and the amplitude value J becomes zero only when the current waveform in the certain section in one cycle of the differential current is flat.
【0126】[0126]
【数41】 [Equation 41]
【0127】区間aの振幅値Jと同様に、sp毎に過去
K個のsp数を用いて演算(図3(a)では区間b,c
…)することにより、常に一定区間の振幅値を見ること
ができ、図3(b)の振幅値演算部21での演算結果に
示すような個々の振幅値Ja,Jb,Jc…の値とな
る。As in the case of the amplitude value J in the section a, calculation is performed using the past K sp numbers for each sp (in FIG. 3A, the sections b and c are used).
..), It is possible to always see the amplitude value in a certain section, and to determine the individual amplitude values Ja, Jb, Jc... As shown in the calculation result in the amplitude value calculation unit 21 in FIG. Become.
【0128】図3(b)のような平坦区間を持った励磁
突入電流による差動電流Idでの振幅値Jの値は、演算
区間がすべて差動電流Idの平坦部分に含まれた時(図
3(a)の区間a)に、その値は最小となる。また、振
幅値Jが一定値kよりも小さい値をとった時に、平坦判
定演算部22は、図3(c)の平坦判定演算部22での
演算結果のように出力を生じる。The value of the amplitude value J at the differential current Id due to the exciting inrush current having a flat section as shown in FIG. 3B is obtained when the entire calculation section is included in the flat portion of the differential current Id ( In the section a) of FIG. 3A, the value becomes the minimum. Further, when the amplitude value J takes a value smaller than the constant value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output like the calculation result of the flatness determination calculation unit 22 in FIG.
【0129】なお、上記一定値kは、事故電流と励磁突
入電流の平坦部分との区別を行うための値であり、変流
器CTによる直流分喪失やリレーの演算誤差等による誤
判定とならない値である。The constant value k is a value for discriminating the fault current from the flat portion of the exciting rush current, and does not cause an erroneous determination due to a loss of the DC component due to the current transformer CT or a calculation error of the relay. Value.
【0130】次に、事故電流と励磁突入電流との平坦性
検出の一例について、図4を用いて説明する。まず、励
磁突入電流(b)について述べる。前述したように、差
動リレーの振幅値演算部21では、一定区間(ここでは
t1の演算区間を持つ)の振幅値Jをsp毎に常に演算
しており、平坦区間を持った励磁突入電流による差動電
流Idでの振幅値Jの値は、演算区間(t1)がすべて
平坦部分に含まれた時に最小となり、その値が一定値k
以下の時に平坦判定演算部22は出力を生じる。Next, an example of detecting flatness between the fault current and the inrush current will be described with reference to FIG. First, the inrush current (b) will be described. As described above, the amplitude value calculation unit 21 of the differential relay always calculates the amplitude value J of a certain section (here, has a calculation section of t1) for each sp, and the excitation inrush current having a flat section. The value of the amplitude value J at the differential current Id becomes minimum when the entire calculation section (t1) is included in the flat portion, and the value becomes a constant value k
The flatness determination calculation unit 22 generates an output in the following cases.
【0131】図4のt1は、すべて平坦部分に含まれた
ときの演算区間を示すものであり、その後、電流の立ち
上がりと共に演算区間での平坦性がなくなり、振幅値J
が一定値k以上となるまでの時間t2の間、平坦判定演
算部22は出力を生じる。また、次のサイクルでも同様
の検出を行うため、1サイクルに1回は必ず平坦判定演
算部22が出力を生じる。[0131] t1 in FIG. 4 shows a calculation section when all the points are included in the flat portion. Thereafter, the flatness in the calculation section disappears with the rise of the current, and the amplitude value J
During a time t2 until is equal to or more than the constant value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output. In addition, since the same detection is performed in the next cycle, the flatness determination calculation unit 22 always generates an output once in one cycle.
【0132】このため、平坦判定演算部22の出力は、
1サイクル毎の断続出力となるため、1サイクル程度以
上の時間を持った復帰遅延タイマー23によって連続化
を行い、この復帰遅延タイマーの出力を励磁突入電流対
策要素61の出力とする。そして、この復帰遅延タイマ
ー23の出力をNOT演算回路19にて反転させて、差
動要素5の出力との論理積演算を論理積演算回路20に
て行うことにより、励磁突入電流にて動作する差動要素
5の出力を阻止し、差動リレー1としての誤動作を防止
することができる。For this reason, the output of the flatness determination operation section 22 is
Since the output is intermittent every one cycle, continuation is performed by the return delay timer 23 having a time of about one cycle or more, and the output of this return delay timer is used as the output of the excitation inrush current countermeasure element 61. The output of the return delay timer 23 is inverted by the NOT operation circuit 19, and the AND operation with the output of the differential element 5 is performed by the AND operation circuit 20, so that the operation is performed by the inrush current. The output of the differential element 5 can be blocked, and malfunction as the differential relay 1 can be prevented.
【0133】一方、事故電流(a)には、基本波電流の
他に高調波電流も多く含まれる場合があり、特に従来の
差動リレーが誤不動作となるような第2調波近傍の高調
波に対しても、t1時間だけの平坦区間が生じないた
め、平坦判定演算部22の出力はなく、差動判定演算部
16の出力は、論理積演算回路20を通してそのまま差
動リレー1の出力となり、正常動作を行うことができ
る。On the other hand, the fault current (a) may include a large amount of harmonic currents in addition to the fundamental current, and particularly, the fault current (a) near the second harmonic at which the conventional differential relay malfunctions. Even for the harmonics, a flat section only for the time t1 does not occur, so that there is no output of the flatness determination operation unit 22 and the output of the differential determination operation unit 16 passes through the logical product operation circuit 20 to the differential relay 1 as it is. It becomes an output and normal operation can be performed.
【0134】なお、以上の説明では、平坦性を表す値と
して、振幅値Jを基に説明してきたが、下記の一般式
((イ−1)式)で表される値としてもよい。すなわ
ち、前記演算された差動電流の内、電気角T度間隔のK
個の瞬時値のディジタル量(im,im-1 ,im-2 ,
…,im-(K-1) )を導入し、一定区間での振幅値をN乗
した値を求める。In the above description, the value representing the flatness has been described based on the amplitude value J, but may be a value represented by the following general formula (formula (a-1)). That is, of the calculated differential currents, K of electrical angle T degree intervals
Digital amount of pieces of the instantaneous value (i m, i m-1 , i m-2,
.., Im- (K-1) ), and a value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained.
【0135】つまり、(イ−1)式で表れる振幅値のN
乗JN を振幅値演算として求める。そして、この求めら
れた振幅値のN乗JN が一定値k以下の時に出力を生じ
る平坦判定演算部22を備えた励磁突入電流対策要素6
1を備えて、その出力によって前記差動要素5の出力を
阻止することにより、前述した場合と同様の作用を奏す
ることができる。That is, the N of the amplitude value represented by the equation (a-1)
The power J N is obtained as an amplitude value calculation. Then, the excitation inrush current countermeasure element 6 including the flatness determination calculation unit 22 that generates an output when the N-th power J N of the obtained amplitude value is equal to or smaller than the constant value k.
1 and the output thereof blocks the output of the differential element 5, whereby the same operation as in the case described above can be achieved.
【0136】[0136]
【数42】 (Equation 42)
【0137】一例を挙げると、N=2の時は(イ−1)
式の代わりに(イ−2)式を用いてもよいことになる。For example, when N = 2, (A-1)
The equation (a-2) may be used instead of the equation.
【数43】 [Equation 43]
【0138】上述したように、本実施の形態において
は、変圧器励磁突入電流と変圧器内部事故電流との波形
の違い、すなわち励磁突入電流は1サイクル中に変圧器
鉄心の磁束飽和によって電流が流れる区間と変圧器鉄心
の飽和が解けて電流が流れない一定の平坦部分が必ず存
在するのに対し、事故電流は基本波電流もしくは不特定
多数の高調波電流重畳のため一定区間の平坦部分が生じ
ないことに着目したものである。As described above, in the present embodiment, the difference between the waveforms of the transformer inrush current and the transformer internal fault current, that is, the excitation inrush current is caused by the saturation of the magnetic flux of the transformer core during one cycle. While there is always a flat section where the current flows and the saturation of the transformer core is released and the current does not flow, the fault current has a flat section in the fixed section due to the fundamental current or the superposition of an unspecified number of harmonic currents. It is noted that it does not occur.
【0139】そして差動電流Idの内、電気角T度間隔
のK個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,
im-2 ,…,im-(K-1) )を導入し、一定区間での振幅
値をN乗した値を求め、この振幅値のN乗が一定値以下
であるときに励磁突入電流と判定して出力を生じる励磁
突入電流対策要素61を備えて差動電流Idの平坦性を
検出し、この励磁突入電流対策要素61の出力によって
前記差動要素5の出力を阻止するようにした。[0139] Then among the differential current Id, a digital quantity of the K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 ,
i m-2, ..., introduced i m- (K-1)) , determine the values of the amplitude value raised to the power N of the constant interval, inrush when th power N of the amplitude value is less than a predetermined value An excitation rush current countermeasure element 61 which determines an electric current and generates an output is provided to detect the flatness of the differential current Id, and the output of the differential element 5 is prevented by the output of the excitation rush current countermeasure element 61. did.
【0140】したがって励磁突入電流と事故電流を確実
に区別することができ、前述した従来では適用が困難で
あった。内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含
むような電力系統の変圧器Trに対しても、変圧器励磁
突入電流では確実に不動作となり、変圧器内部事故時に
は確実に動作することが可能なディジタル形保護継電器
を得ることができる。Therefore, the inrush current and the fault current can be reliably distinguished from each other, and it has been difficult to apply the prior art. Even in the transformer Tr of the power system in which the internal fault current includes the harmonic current near the second harmonic, the transformer inrush current surely becomes inoperable, and operates reliably in the event of a transformer internal fault. A digital protection relay capable of performing the above-described operations can be obtained.
【0141】図5は請求項2に係るディジタル形保護継
電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す機
能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み説明する。なお、差動要素5の構成については、図1
と全く同じであるため、図5ではその構成の一部を割愛
している。FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration example of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to the second embodiment. The same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. The configuration of the differential element 5 is shown in FIG.
5 is partially omitted from FIG.
【0142】即ち、本実施の形態の差動リレー1は、図
5に示すように、図1における励磁突入電流対策要素6
1を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流対策要
素62を備えた構成としている。この励磁突入電流対策
要素62は、振幅値演算部24と、平坦判定演算部22
と、復帰遅延タイマー23とからなっている。That is, as shown in FIG. 5, the differential relay 1 of the present embodiment has the
1 is omitted, and instead, a new exciting inrush current countermeasure element 62 is provided. The excitation inrush current countermeasure element 62 includes an amplitude value calculator 24 and a flatness determination calculator 22.
And a return delay timer 23.
【0143】ここで、振幅値演算部24は、前記差動要
素5の差動電流演算部14により求められた差動電流I
dの波形の一定区間における振幅値を求めるものであ
る。即ち、本例では、差動電流の内、電気角T度間隔の
3個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 )
を導入し、下記の振幅値演算式(ロ)にて差動電流の一
定区間における振幅値を求める。Here, the amplitude value calculator 24 calculates the differential current I obtained by the differential current calculator 14 of the differential element 5.
The amplitude value in a certain section of the waveform d is obtained. That is, in this example, of the differential current, the digital quantity of three instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i m-2)
And the amplitude value of the differential current in a certain section is obtained by the following amplitude value calculation formula (b).
【0144】[0144]
【数44】 [Equation 44]
【0145】また、平坦判定演算部22は、振幅値演算
部24により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。即ち、本例では、振幅値演算
部24により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じる。Further, the flatness determination calculating section 22 determines whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculating section 24 is equal to or less than a certain value. Is what happens. That is, in the present example, it is determined whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation unit 24 is equal to or less than a certain value.
【0146】さらに、復帰遅延タイマー23は、1サイ
クル程度以上の遅延時間を持ち、平坦判定演算部22の
出力を連続化するためのものである。これにより、復帰
遅延タイマー23の出力によって、差動要素5の出力を
阻止できる。Further, the return delay timer 23 has a delay time of about one cycle or more, and is used to make the output of the flatness determination operation unit 22 continuous. Thereby, the output of the differential element 5 can be blocked by the output of the return delay timer 23.
【0147】次に、本実施の形態の差動リレー1の作用
について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図5において、差動要素5の差動電流
演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電流
対策要素62に導入され、振幅値演算部24にて平坦性
を検出するための演算を行って振幅値Jが求められる。
そして、ここで求められた振幅値Jが所定値k以下の時
に、平坦判定演算部22は出力を生じる。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. In FIG. 5, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced into the exciting rush current countermeasure element 62, and is calculated by the amplitude value calculator 24 to detect flatness. To obtain the amplitude value J.
Then, when the amplitude value J obtained here is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output.
【0148】一方、復帰遅延タイマー23の出力をNO
T演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路2
0で差動要素5の出力との論理積演算を行うことによ
り、励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止
し、差動リレー1としての誤動作を防止することができ
る。On the other hand, the output of the return delay timer 23 is set to NO.
Inverted by the T operation circuit 19, the logical product operation circuit 2
By performing a logical product operation with the output of the differential element 5 at 0, the output of the differential element 5 operating by the inrush current can be prevented, and malfunction as the differential relay 1 can be prevented.
【0149】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。変圧器内部事故による事故電流と、励磁突入電
流の電流波形の特徴の違いについては、前記第1の実施
の形態の場合と全く同じであるため、その説明を割愛す
る。本実施の形態においても、前記第1の実施の形態の
場合と同様に、電流の1サイクル中の一定区間における
振幅値が小さいこと、即ち平坦性を見ることで、励磁突
入電流と判定することができ、差動リレー1の誤動作を
防止する。即ち、励磁突入電流対策要素62の振幅値演
算部24では、振幅値を求めるための以下のような演算
が行われる。Hereinafter, this point will be described more specifically. The difference between the characteristics of the current waveform of the fault current caused by the fault inside the transformer and the current waveform of the exciting inrush current is exactly the same as in the case of the first embodiment, and the description thereof is omitted. Also in the present embodiment, similarly to the case of the first embodiment, it is determined that the excitation rush current is due to the fact that the amplitude value in a certain section in one cycle of the current is small, that is, the flatness is observed. To prevent the differential relay 1 from malfunctioning. That is, the amplitude value calculation unit 24 of the excitation inrush current countermeasure element 62 performs the following calculation for obtaining the amplitude value.
【0150】図6(a)は、励磁突入電流を、その瞬時
値のディジタル量に変換したときの値を示すものであ
る。図6(a)において、現時点の瞬時値をim 、1サ
ンプリング(以下、spと表す)前の瞬時値をim-1 、
2sp前の瞬時値をim-2 と置く。FIG. 6A shows a value when the exciting inrush current is converted into a digital value of the instantaneous value. In FIG. 6 (a), the instantaneous value of the current i m, 1 sampling (hereinafter referred to as sp) i m-1 the instantaneous value of the front,
The instantaneous value 2 sp before is set as im -2 .
【0151】図6(a)の瞬時値にて振幅値演算を説明
すると、1サイクル中の一定区間の3個の瞬時値(例え
ば区間aのim 〜im-2 )から、下記の振幅値演算式
(ロ)で求める。[0151] To explain the amplitude value calculated at the instantaneous values of FIG. 6 (a), 3 pieces of the instantaneous values of the given section in one cycle (e.g., i m ~i m-2 sections a), the amplitude of the following It is determined by the value calculation formula (b).
【0152】[0152]
【数45】 [Equation 45]
【0153】なお、一定区間とは最大励磁突入電流での
無電流期間より小さい区間であればよく、特に限定した
期間ではない。このJの値を振幅値と称し、差動電流の
1サイクル中の一定区間における振幅値を表すものであ
り、差動電流の1サイクル中の前記一定区間の電流波形
が平坦である場合のみ、振幅値Jは零となる。The fixed section may be any section that is shorter than the no-current period at the maximum inrush current, and is not particularly limited. This value of J is referred to as an amplitude value and represents an amplitude value in a certain section in one cycle of the differential current. Only when the current waveform in the certain section in one cycle of the differential current is flat, The amplitude value J becomes zero.
【0154】区間aの振幅値Jと同様に、sp毎に過去
3個のsp数を用いて演算(図6(a)では区間b,c
…)することにより、常に一定区間の振幅値を見ること
ができ、図6(b)の振幅値演算部24での演算結果に
示すような個々の振幅値Ja,Jb,Jc…の値とな
る。As in the case of the amplitude value J in the section a, calculation is performed using the past three sp numbers for each sp (in FIG. 6A, the sections b and c are used).
..), It is possible to always see the amplitude value in a certain section, and to determine the individual amplitude values Ja, Jb, Jc... As shown in the calculation result in the amplitude value calculation unit 24 in FIG. Become.
【0155】図6(b)のような平坦区間を持った励磁
突入電流による差動電流Idでの振幅値Jの値は、演算
区間がすべて差動電流Idの平坦部分に含まれた時(図
6(a)の区間a)に、その値は最小となる。また、振
幅値Jが一定値kよりも小さい値をとった時に、平坦判
定演算部22は、図6(c)の平坦判定演算部22での
演算結果のように出力を生じる。The value of the amplitude value J at the differential current Id due to the exciting rush current having a flat section as shown in FIG. 6B is obtained when the entire calculation section is included in the flat portion of the differential current Id ( In the section a) of FIG. 6A, the value becomes the minimum. Further, when the amplitude value J takes a value smaller than the fixed value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output like the calculation result of the flatness determination calculation unit 22 in FIG.
【0156】なお、上記一定値kは、事故電流と励磁突
入電流の平坦部分との区別を行うための値であり、変流
器CTによる直流分喪失やリレーの演算誤差等による誤
判定とならない値である。なお、以上の説明では、平坦
性を表す値として、振幅値Jを基に説明したが、下記の
一般式((ロ−1)式)で表される値としてもよい。The constant value k is a value for discriminating the fault current from the flat portion of the inrush current, and does not cause erroneous determination due to a loss of DC component due to the current transformer CT or a calculation error of the relay. Value. In the above description, the value representing the flatness has been described based on the amplitude value J, but may be a value represented by the following general formula (formula (b-1)).
【0157】すなわち、前記演算された差動電流の内、
電気角T度間隔の3個の瞬時値のディジタル量(im ,
im-1 ,im-2 )を導入し、一定区間での振幅値をN乗
した値を求める。つまり、(ロ−1)式で表される振幅
値のN乗JN を振幅値演算として求める。That is, of the calculated differential currents,
Digital amount of three instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m,
i m−1 , i m−2 ) are introduced, and a value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. That is, obtaining the N-th power J N amplitude values represented by the (b -1) where the amplitude value calculation.
【0158】[0158]
【数46】 [Equation 46]
【0159】一例を挙げると、N=2の時は(ロ−1)
式の代わりに(ロ−2)式を用いてもよいことになる。For example, when N = 2, (b-1)
The equation (b-2) may be used instead of the equation.
【数47】 [Equation 47]
【0160】そして、この求められた振幅値のN乗JN
が一定値k以下の時に出力を生じる平坦判定演算部22
を備えた励磁突入電流対策要素62を備えて、その出力
によって前記差動要素5の出力を阻止することにより、
前述した場合と同様の作用を奏する。Then, the N-th power J N of the obtained amplitude value is obtained.
Flatness calculating unit 22 that produces an output when is less than or equal to a constant value k
By providing an exciting inrush current countermeasure element 62 having the following, the output of which blocks the output of the differential element 5,
The same operation as in the case described above is achieved.
【0161】なお、本実施の形態においては、3個のs
p数を用いて演算しているので、sp間隔がTの保護継
電器の場合、その演算区間は3Tとなる。この場合、演
算区間3Tがすべて差動電流Idの平坦部分に含まれる
時に振幅値Jの値は最小となる。本実施の形態によれ
ば、最大励磁突入電流の平坦部分が3T以上となるよう
な変圧器に適用すると、事故電流と励磁突入電流の平坦
部分との区別が容易にできる。In the present embodiment, three s
Since the calculation is performed using the p number, in the case of a protective relay having a sp interval of T, the calculation interval is 3T. In this case, when the entire calculation section 3T is included in the flat portion of the differential current Id, the value of the amplitude value J becomes minimum. According to the present embodiment, when applied to a transformer in which the flat portion of the maximum inrush current is 3T or more, it is easy to distinguish between the fault current and the flat portion of the inrush current.
【0162】本実施形態においては、差動電流Idの
内、電気角T度間隔の3個の瞬時値のディジタル量(i
m ,im-1 ,im-2 )を導入して一定区間での振幅値を
N乗した値を求め、この振幅値のN乗が一定値以下であ
るときに励磁突入電流と判定して出力を生じる励磁突入
電流対策要素62を備えて差動電流Idの平坦性を検出
し、この励磁突入電流対策要素62の出力によって前記
差動要素5の出力を阻止するようにしたので、励磁突入
電流と事故電流を確実に区別することができ、前述した
従来では適用が困難であった。In the present embodiment, the digital amount (i) of three instantaneous values of the differential current Id at an electrical angle T-degree interval is used.
m , im -1 and im -2 ) are introduced to obtain a value obtained by multiplying the amplitude value in a certain section to the Nth power. Since the flatness of the differential current Id is detected by detecting the flatness of the differential current Id, the output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 62. The inrush current and the fault current can be reliably distinguished from each other, and it has been difficult to apply the conventional technology described above.
【0163】内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流
を含むような電力系統の変圧器Trに対しも、変圧器励
磁突入電流では確実に不動作となり、変圧器内部事故時
には確実に動作することが可能なディジタル形保護継電
器を得ることができる。Even in the transformer Tr of the power system in which the internal fault current includes the harmonic current near the second harmonic, the inrush current of the transformer extinguishes reliably, and operates reliably in the event of a fault inside the transformer. And a digital protection relay capable of performing such operations.
【0164】図7は請求項3に係るディジタル形保護継
電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す機
能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み説明する。なお、差動要素5の構成については、図1
と全く同じであるため、図7ではその構成の一部を割愛
している。FIG. 7 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to the third aspect. The same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. The configuration of the differential element 5 is shown in FIG.
Therefore, FIG. 7 omits a part of the configuration.
【0165】即ち、本実施の形態の差動リレー1は、図
7に示すように、図1における励磁突入電流対策要素6
1を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流対策要
素63を備えた構成としている。この励磁突入電流対策
要素63は、振幅値演算部25と、平坦判定演算部22
と、復帰遅延タイマー23とからなっている。That is, as shown in FIG. 7, the differential relay 1 of the present embodiment has the
1 is omitted, and in place of this, a new exciting inrush current countermeasure element 63 is provided. The excitation inrush current countermeasure element 63 includes an amplitude value calculator 25 and a flatness determination calculator 22.
And a return delay timer 23.
【0166】ここで、振幅値演算部25は、前記差動要
素5の差動電流演算部14により求められた差動電流I
dの波形の一定区間における振幅値を求めるものであ
る。即ち、本例では、差動電流の内、電気角T度間隔の
4個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 )を導入し、下記の振幅値演算式(ハ)にて差動
電流の一定区間における振幅値を求める。Here, the amplitude value calculator 25 calculates the differential current I obtained by the differential current calculator 14 of the differential element 5.
The amplitude value in a certain section of the waveform d is obtained. That is, in this example, of the differential current, the digital quantity of four instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i m-2,
im −3 ) is introduced, and the amplitude value of the differential current in a certain section is obtained by the following amplitude value calculation formula (C).
【0167】[0167]
【数48】 [Equation 48]
【0168】また、平坦判定演算部22は、振幅値演算
部25により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。即ち、本例では、振幅値演算
部25により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。Further, the flatness determination calculation section 22 determines whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation section 25 is equal to or less than a certain value. Is what happens. That is, in this example, it is determined whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation unit 25 is equal to or less than a certain value.
【0169】さらに、復帰遅延タイマー23は、1サイ
クル程度以上の遅延時間を持ち、平坦判定演算部22の
出力を連続化するためのものである。これにより、復帰
遅延タイマー23の出力によって、差動要素5の出力を
阻止できる。Further, the return delay timer 23 has a delay time of about one cycle or more, and is used to make the output of the flatness determination operation unit 22 continuous. Thereby, the output of the differential element 5 can be blocked by the output of the return delay timer 23.
【0170】次に、本実施の形態の差動リレー1の作用
について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図7において、差動要素5の差動電流
演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電流
対策要素63に導入され、振幅値演算部25にて平坦性
を検出するための演算を行って振幅値Jが求められる。
そして、ここで求められた振幅値Jが所定値k以下の時
に、平坦判定演算部22は出力を生じる。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. In FIG. 7, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced into the exciting rush current countermeasure element 63, and is calculated by the amplitude value calculator 25 to detect flatness. To obtain the amplitude value J.
Then, when the amplitude value J obtained here is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output.
【0171】一方、復帰遅延タイマー23の出力をNO
T演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路2
0で差動要素5の出力との論理積演算を行うことによ
り、励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止
し、差動リレー1としての誤動作を防止することができ
る。On the other hand, the output of the return delay timer 23 is set to NO
Inverted by the T operation circuit 19, the logical product operation circuit 2
By performing a logical product operation with the output of the differential element 5 at 0, the output of the differential element 5 operating by the inrush current can be prevented, and malfunction as the differential relay 1 can be prevented.
【0172】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。変圧器内部事故による事故電流と、励磁突入電
流の電流波形の特徴の違いについては、前記第1の実施
の形態の場合と全く同じであるため、その説明を割愛す
る。本実施の形態においても、前記第1の実施の形態の
場合と同様に、電流の1サイクル中の一定区間における
振幅値が小さいこと、即ち平坦性を見ることで、励磁突
入電流と判定することができ、差動リレー1の誤動作を
防止する。すなわち、励磁突入電流対策要素63の振幅
値演算部25では、振幅値を求めるための以下のような
演算が行われる。Hereinafter, this point will be described more specifically. The difference between the characteristics of the current waveform of the fault current caused by the fault inside the transformer and the current waveform of the exciting inrush current is exactly the same as in the case of the first embodiment, and the description thereof is omitted. Also in the present embodiment, similarly to the case of the first embodiment, it is determined that the excitation rush current is due to the fact that the amplitude value in a certain section in one cycle of the current is small, that is, the flatness is observed. To prevent the differential relay 1 from malfunctioning. That is, the following calculation for obtaining the amplitude value is performed in the amplitude value calculation unit 25 of the excitation inrush current countermeasure element 63.
【0173】図8(a)は、励磁突入電流を、その瞬時
値のディジタル量に変換したときの値を示すものであ
る。図8(a)において、現時点の瞬時値をim 、1サ
ンプリング(以下、spと表す)前の瞬時値をim-1 、
2sp前の瞬時値をim-2 、3sp前の瞬時値をim-3
と置く。FIG. 8A shows a value when the exciting inrush current is converted into a digital value of the instantaneous value. In FIG. 8 (a), the instantaneous value of the current i m, 1 sampling (hereinafter referred to as sp) i m-1 the instantaneous value of the front,
The instantaneous value before 2 sp is im -2 , and the instantaneous value before 3 sp is im -3
And put.
【0174】図8(a)の瞬時値にて振幅値演算を説明
すると、1サイクル中の一定区間の4個の瞬時値(例え
ば区間aのim 〜im-3 )から、下記の振幅値演算式
(ハ)で求める。なお、一定区間とは最大励磁突入電流
での無電流期間より小さい区間であればよく、特に限定
した期間ではない。[0174] To explain the amplitude value calculated at the instantaneous values of FIG. 8 (a), 4 pieces of the instantaneous values of the given section in one cycle (e.g., i m ~i m-3 of section a), the amplitude of the following It is obtained by the value calculation formula (C). The fixed section may be any section that is smaller than the no-current period at the maximum exciting inrush current, and is not particularly limited.
【0175】[0175]
【数49】 [Equation 49]
【0176】このJの値を振幅値と称し、差動電流の1
サイクル中の一定区間における振幅値を表すものであ
り、差動電流の1サイクル中の前記一定区間の電流波形
が平坦である場合のみ、振幅値Jは零となる。This value of J is called an amplitude value, and is 1
It represents an amplitude value in a certain section in a cycle, and the amplitude value J becomes zero only when the current waveform in the certain section in one cycle of the differential current is flat.
【0177】区間aの振幅値Jと同様に、sp毎に過去
4個のsp数を用いて演算(図8(a)では区間b,c
…)することにより、常に一定区間の振幅値を見ること
ができ、図8(b)の振幅値演算部25での演算結果に
示すような個々の振幅値Ja,Jb,Jc…の値とな
る。As in the case of the amplitude value J in the section a, calculation is performed using the past four sp numbers for each sp (in FIG. 8A, the sections b and c are used).
..), It is possible to always see the amplitude value in a certain section, and to determine the individual amplitude values Ja, Jb, Jc... As shown in the calculation result in the amplitude value calculation unit 25 in FIG. Become.
【0178】図8(b)のような平坦区間を持った励磁
突入電流による差動電流Idでの振幅値Jの値は、演算
区間がすべて差動電流Idの平坦部分に含まれた時(図
8(a)の区間a)に、その値は最小となる。また、振
幅値Jが一定値kよりも小さい値をとった時に、平坦判
定演算部22は、図8(c)の平坦判定演算部22での
演算結果のように出力を生じる。The value of the amplitude value J at the differential current Id due to the exciting rush current having a flat section as shown in FIG. 8B is obtained when the entire calculation section is included in the flat portion of the differential current Id ( In the section a) of FIG. 8A, the value becomes the minimum. Further, when the amplitude value J takes a value smaller than the constant value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output like the calculation result of the flatness determination calculation unit 22 in FIG.
【0179】なお、上記一定値kは、事故電流と励磁突
入電流の平坦部分との区別を行うための値であり、変流
器CTによる直流分喪失やリレーの演算誤差等による誤
判定とならない値である。なお、以上の説明では、平坦
性を表す値として、振幅値Jを基に説明したが、下記の
一般式((ハ−1)式)で表される値としてもよい。The constant value k is a value for discriminating the fault current from the flat portion of the exciting inrush current, and does not cause erroneous determination due to a loss of DC component due to the current transformer CT or a calculation error of the relay. Value. In the above description, the value representing the flatness has been described based on the amplitude value J, but may be a value represented by the following general formula (Formula (C-1)).
【0180】すなわち、前記演算された差動電流の内、
電気角T度間隔の4個の瞬時値のディジタル量(im ,
im-1 ,im-2 ,im-3 )を導入し、一定区間での振幅
値をN乗した値を求める。つまり、(ハ−1)式で表さ
れる振幅値のN乗JN を振幅値演算として求める。That is, of the calculated differential currents,
Digital amount of four instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m,
im -1 , im -2 , im -3 ) are introduced, and a value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. That is, obtaining the N-th power J N amplitude values represented by the (c -1) expression as an amplitude value calculation.
【0181】[0181]
【数50】 [Equation 50]
【0182】一例を挙げると、N=2の時は(ハ−1)
式の代わりに(ハ−2)式を用いてもよいことになる。For example, when N = 2, (c-1)
Equation (C-2) may be used instead of the equation.
【数51】 (Equation 51)
【0183】そして、この求められた振幅値のN乗JN
が一定値k以下の時に出力を生じる平坦判定演算部22
を備えた励磁突入電流対策要素63を備えて、その出力
によって前記差動要素5の出力を阻止することにより、
前述した場合と同様の作用を奏する。Then, the N-th power J N of the obtained amplitude value is obtained.
Flatness calculating unit 22 that produces an output when is less than or equal to a constant value k
By providing an exciting inrush current countermeasure element 63 having the following structure, the output of which blocks the output of the differential element 5,
The same operation as in the case described above is achieved.
【0184】なお、本実施の形態においては、4個のs
p数を用いて演算しているので、sp間隔がTの保護継
電器の場合、その演算区間は4Tとなる。この場合、演
算区間4Tがすべて差動電流1dの平坦部分に含まれた
時に振幅値Jの値は最小となる。In the present embodiment, four s
Since the calculation is performed using the p number, in the case of a protective relay having a sp interval of T, the calculation interval is 4T. In this case, when the entire calculation section 4T is included in the flat portion of the differential current 1d, the value of the amplitude value J becomes minimum.
【0185】よって、本実施の形態は、最大励磁突入電
流の平坦部分が4T以上となるような変圧器に適用する
と、事故電流と励磁突入電流の平坦部分との区別が容易
に行うことができる。Therefore, when the present embodiment is applied to a transformer in which the flat portion of the maximum inrush current is 4 T or more, the fault current can be easily distinguished from the flat portion of the inrush current. .
【0186】一方、sp間隔が同じTの保護継電器の場
合、本実施の形態(演算区間4T)の方が、前述の第2
の実施の形態(演算区間3T)に比べて、前述の平坦部
分における変流器CTによる直流分喪失やリレーの演算
誤差を受けにくい特徴がある。よって、最大励磁突入電
流の平坦部分が4T以上となるような変圧器に本実施の
形態(演算区間4T)を適用すると、前述の第2の実施
の形態(演算区間3T)を適用する場合よりも、事故電
流と励磁突入電流の平坦部分との区別がさらに容易に行
える。On the other hand, in the case of protective relays having the same sp interval T, the present embodiment (calculation section 4T) is the same as the second relay described above.
As compared with the embodiment (operation section 3T), there is a feature that the DC component CT is less liable to be lost in the flat portion and the operation error of the relay is less likely to occur. Therefore, when the present embodiment (operation section 4T) is applied to a transformer in which the flat portion of the maximum excitation inrush current is 4T or more, the case where the above-described second embodiment (operation section 3T) is applied. Also, it is possible to more easily distinguish the fault current from the flat portion of the exciting inrush current.
【0187】本実施の形態においては、差動電流Idの
内、電気角T度間隔の4個の瞬時値のディジタル量(i
m ,im-1 ,im-2 ,im-3 )を導入して一定区間での
振幅値をN乗した値を求め、この振幅値のN乗が一定値
以下であるときに励磁突入電流と判定して出力を生じる
励磁突入電流対策要素63を備えて差動電流Idの平坦
性を検出し、この励磁突入電流対策要素63の出力によ
って前記差動要素5の出力を阻止するようにしたので、
励磁突入電流と事故電流を確実に区別することができ、
前述した従来では適用が困難であった。内部事故電流に
第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系統の変圧
器Trに対しも、変圧器励磁突入電流では確実に不動作
となり、変圧器内部事故時には確実に動作することが可
能なディジタル形保護継電器を得ることができる。In the present embodiment, the digital amount (i) of four instantaneous values of the electrical current Td at intervals of the electrical angle T out of the differential current Id.
m , im -1 , im -2 , im -3 ) are introduced to obtain a value obtained by multiplying the amplitude value in a certain section to the Nth power. When the Nth power of this amplitude value is equal to or less than the certain value, the excitation is performed. An excitation inrush current countermeasure element 63 which determines an inrush current and generates an output is provided to detect the flatness of the differential current Id, and the output of the differential element 5 is blocked by the output of the excitation inrush current countermeasure element 63. Because it was
The inrush current and the fault current can be reliably distinguished.
In the above-mentioned conventional technique, it was difficult to apply. Even in the transformer Tr of the electric power system in which the internal fault current includes the harmonic current near the second harmonic, the transformer inrush current will definitely become inoperable, and it will operate reliably in the event of a transformer internal fault. A possible digital protective relay can be obtained.
【0188】図9は請求項4に係るディジタル形保護継
電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す機
能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み説明する。なお、差動要素5の構成については、図1
と全く同じであるため、図9ではその構成の一部を割愛
している。FIG. 9 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to claim 4, wherein the same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. The configuration of the differential element 5 is shown in FIG.
Therefore, a part of the configuration is omitted in FIG.
【0189】すなわち、本実施の形態の差動リレー1
は、図9に示すように、図1における励磁突入電流対策
要素61を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流
対策要素64を備えた構成としている。この励磁突入電
流対策要素64は、振幅値演算部26と、平坦判定演算
部22と、復帰遅延タイマー23とからなっている。That is, the differential relay 1 of the present embodiment
As shown in FIG. 9, the excitation inrush current countermeasure element 61 in FIG. 1 is omitted, and a new excitation inrush current countermeasure element 64 is provided instead. The excitation inrush current countermeasure element 64 includes an amplitude value calculator 26, a flatness determination calculator 22, and a return delay timer 23.
【0190】ここで、振幅値演算部26は、前記差動要
素5の差動電流演算部14により求められた差動電流I
dの波形の一定区間における振幅値を求めるものであ
る。即ち、本例では、差動電流の内、電気角T度間隔の
5個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 ,im-4 )を導入し、下記の振幅値演算式(ニ)
にて差動電流の一定区間における振幅値を求める。Here, the amplitude value calculator 26 calculates the differential current I obtained by the differential current calculator 14 of the differential element 5.
The amplitude value in a certain section of the waveform d is obtained. That is, in this example, of the differential current, the digital quantity of five instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i m-2,
i m-3 , i m-4 ) and the following amplitude value calculation formula (d)
Then, the amplitude value of the differential current in a certain section is obtained.
【0191】[0191]
【数52】 (Equation 52)
【0192】また、平坦判定演算部22は、振幅値演算
部26により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。即ち、本例では、振幅値演算
部26により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。Further, the flatness determination calculation section 22 determines whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation section 26 is equal to or less than a certain value. Is what happens. That is, in the present example, it is determined whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation unit 26 is equal to or less than a certain value.
【0193】さらに、復帰遅延タイマー23は、1サイ
クル程度以上の遅延時間を持ち、平坦判定演算部22の
出力を連続化するためのものである。これにより、復帰
遅延タイマー23の出力によって、差動要素5の出力を
阻止する。Further, the return delay timer 23 has a delay time of about one cycle or more, and is used to make the output of the flatness determination operation unit 22 continuous. Thus, the output of the differential element 5 is blocked by the output of the return delay timer 23.
【0194】次に、本実施の形態の差動リレー1の作用
について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図9において、差動要素5の差動電流
演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電流
対策要素64に導入され、振幅値演算部26にて平坦性
を検出するための演算を行って、振幅値Jが求められ
る。そして、ここで求められた振幅値Jが所定値k以下
の時に、平坦判定演算部22は出力を生じる。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. 9, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced into the exciting rush current countermeasure element 64, and the amplitude value calculator 26 calculates the flatness by detecting the flatness. Is performed to obtain the amplitude value J. Then, when the amplitude value J obtained here is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output.
【0195】一方、復帰遅延タイマー23の出力をNO
T演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路2
0で差動要素5の出力との論理積演算を行うことによ
り、励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止
し、差動リレー1としての誤動作を防止することができ
る。On the other hand, the output of the recovery delay timer 23 is set to NO
Inverted by the T operation circuit 19, the logical product operation circuit 2
By performing a logical product operation with the output of the differential element 5 at 0, the output of the differential element 5 operating by the inrush current can be prevented, and malfunction as the differential relay 1 can be prevented.
【0196】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。変圧器内部事故による事故電流と、励磁突入電
流の電流波形の特徴の違いについては、前記第1の実施
形態の場合と全く同じであるため、その説明を割愛す
る。本実施の形態においても、前記第1の実施形態の場
合と同様に、電流の1サイクル中の一定区間における振
幅値が小さいこと、即ち平坦性を見ることで、励磁突入
電流と判定することができ、差動リレー1の誤動作を防
止する。Hereinafter, such a point will be described more specifically. The difference between the current waveforms of the fault current and the inrush current due to the fault inside the transformer is exactly the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. Also in the present embodiment, as in the case of the first embodiment, it can be determined that the excitation rush current is due to the fact that the amplitude value in a certain section in one cycle of the current is small, that is, the flatness is observed. This prevents the differential relay 1 from malfunctioning.
【0197】即ち、励磁突入電流対策要素64の振幅値
演算部26では、振幅値を求めるための以下のような演
算が行われる。図10(a)は、励磁突入電流を、その
瞬時値のディジタル量に変換したときの値を示すもので
ある。図10(a)において、現時点の瞬時値をim 、
1サンプリング(以下、spと表す)前の瞬時値をi
m-1 、2sp前の瞬時値をim-2 、3sp前の瞬時値を
im-3 、4sp前の瞬時値をim-4 と置く。That is, the amplitude value calculating section 26 of the exciting rush current countermeasure element 64 performs the following calculation for obtaining the amplitude value. FIG. 10A shows a value when the exciting rush current is converted into a digital value of the instantaneous value. In FIG. 10 (a), the instantaneous value of the current i m,
The instantaneous value before one sampling (hereinafter, referred to as sp) is i
The instantaneous value before m-1 and 2sp is set as im -2 , the instantaneous value before 3sp is set as im -3 , and the instantaneous value before 4sp is set as im -4 .
【0198】図10(a)の瞬時値にて振幅値演算を説
明すると、1サイクル中の一定区間の5個の瞬時値(例
えば区間aのim 〜im-4 )から、下記の(ニ)式で求
める。なお、一定区間とは最大励磁突入電流での無電流
期間より小さい区間であればよく、特に限定した期間で
はない。[0198] Figure 10 Describing the amplitude value calculated at the instantaneous values of (a), 5 pieces of the instantaneous values of the given section in one cycle (e.g., i m ~i m-4 of the section a), the following ( D) It is obtained by the formula. The fixed section may be any section that is smaller than the no-current period at the maximum exciting inrush current, and is not particularly limited.
【0199】[0199]
【数53】 (Equation 53)
【0200】このJの値を振幅値と称し、差動電流の1
サイクル中の一定区間における振幅値を表すものであ
り、差動電流の1サイクル中の前記一定区間の電流波形
が平坦である場合のみ、振幅値Jは零となる。The value of J is called an amplitude value, and is 1
It represents an amplitude value in a certain section in a cycle, and the amplitude value J becomes zero only when the current waveform in the certain section in one cycle of the differential current is flat.
【0201】区間aの振幅値Jと同様に、sp毎に過去
5個のsp数を用いて演算(図10(a)では区間b、
c…)することにより、常に一定区間の振幅値を見るこ
とができ、図10(b)の振幅値演算部26での演算結
果に示すような個々の振幅値Ja、Jb、Jc…の値と
なる。Similar to the amplitude value J in the section a, the calculation is performed using the past five sp numbers for each sp (in FIG. 10A, the sections b,
c.), the amplitude values in a certain section can always be seen, and the values of the individual amplitude values Ja, Jb, Jc... as shown in the calculation result in the amplitude value calculation unit 26 in FIG. Becomes
【0202】図10(b)のような平坦区間を持った励
磁突入電流による差動電流Idでの振幅値Jの値は、演
算区間がすべて差動電流Idの平坦部分に含まれた時
(図10(a)の区間a)に、その値は最小となる。ま
た、振幅値Jが一定値kよりも小さい値をとった時に、
平坦判定演算部22は、図10(c)の平坦判定演算部
22での演算結果のように出力を生じる。The value of the amplitude value J in the differential current Id due to the exciting rush current having a flat section as shown in FIG. 10B is obtained when the entire calculation section is included in the flat portion of the differential current Id ( In the section a) of FIG. 10A, the value becomes the minimum. When the amplitude value J takes a value smaller than the constant value k,
The flatness determination calculation unit 22 generates an output like the calculation result of the flatness determination calculation unit 22 in FIG.
【0203】なお、上記一定値kは、事故電流と励磁突
入電流の平坦部分との区別を行うための値であり、変流
器CTによる直流分喪失やリレーの演算誤差等による誤
判定とならない値である。なお、以上の説明では、平坦
性を表す値として、振幅値Jを基に説明したが、下記の
一般式((ニ−1)式)で表される値としてもよい。The constant value k is a value for discriminating the fault current from the flat portion of the exciting rush current, and does not cause erroneous determination due to a loss of DC component due to the current transformer CT or a calculation error of the relay. Value. In the above description, the value representing the flatness has been described based on the amplitude value J, but may be a value represented by the following general formula (Formula (d-1)).
【0204】即ち、前記演算された差動電流の内、電気
角T度間隔の5個の瞬時値のディジタル量(im ,i
m-1 ,im-2 ,im-3 ,im-4 )を導入し、一定区間で
の振幅値をN乗した値を求める。つまり、(ニ−1)式
で表される振幅値のN乗JN を振幅値演算として求め
る。[0204] That is, among the calculated differential current, digital amount of five instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i
m−1 , im −2 , im −3 , im −4 ), and the value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. That is, obtaining the N-th power J N amplitude values represented by the (D -1) below as an amplitude value calculation.
【0205】[0205]
【数54】 (Equation 54)
【0206】一例を挙げると、N=2の時は(ニ−1)
式の代わりに(ニ−2)式を用いてもよいことになる。For example, when N = 2, (d-1)
The equation (d-2) may be used instead of the equation.
【数55】 [Equation 55]
【0207】そして、この求められた振幅値のN乗JN
が一定値k以下の時に出力を生じる平坦判定演算部22
を備えた励磁突入電流対策要素64を備えて、その出力
によって前記差動要素5の出力を阻止することにより、
前述した場合と同様の作用を奏する。Then, the N-th power J N of the obtained amplitude value is obtained.
Flatness calculating unit 22 that produces an output when is less than or equal to a constant value k
By providing an exciting inrush current countermeasure element 64 having
The same operation as in the case described above is achieved.
【0208】なお、本実施の形態においては、5個のs
p数を用いて演算しているので、sp間隔がTの保護継
電器の場合、その演算区間は5Tとなる。この場合、演
算区間5Tがすべて差動電流Idの平坦部分に含まれた
時に振幅値Jの値は最小となる。よって、本実施の形態
は、最大励磁突入電流の平坦部分が5T以上となるよう
な変圧器に適用すると、事故電流と励磁突入電流の平坦
部分との区別が容易である。In this embodiment, five s
Since the calculation is performed using the p number, in the case of a protective relay having a sp interval of T, the calculation interval is 5T. In this case, when the entire calculation section 5T is included in the flat portion of the differential current Id, the value of the amplitude value J becomes minimum. Therefore, when the present embodiment is applied to a transformer in which the flat portion of the maximum inrush current is 5T or more, it is easy to distinguish between the fault current and the flat portion of the inrush current.
【0209】一方、sp間隔が同じTの保護継電器の場
合、本実施の形態(演算区間5T)の方が、前述の第3
の実施の形態(演算区間4T)に比べて、前述の平坦部
分における変流器CTによる直流分喪失やリレーの演算
誤差を受けにくい特徴がある。よって、最大励磁突入電
流の平坦部分が5T以上となるような変圧器に本実施の
形態(演算区間5T)を適用すると、前述の3の実施の
形態(演算区間4T)を適用する場合よりも、事故電流
と励磁突入電流の平坦部分との区別がさらに容易とな
る。On the other hand, in the case of protective relays having the same sp interval T, the present embodiment (calculation section 5T) is the same as the third relay described above.
As compared with the embodiment (operation section 4T), there is a feature that the DC component CT is less susceptible to loss of the DC component and a calculation error of the relay in the flat portion described above. Therefore, when the present embodiment (operation section 5T) is applied to a transformer in which the flat portion of the maximum excitation inrush current is 5T or more, it is more effective than when the above-described third embodiment (operation section 4T) is applied. Further, it becomes easier to distinguish the fault current from the flat portion of the exciting inrush current.
【0210】本実施の形態においては、差動電流Idの
内、電気角T度間隔の5個の瞬時値のディジタル量(i
m ,im-1 ,im-2 ,im-3 ,im-4 )を導入し、一定
区間での振幅値をN乗した値を求め、この振幅値のN乗
が一定値以下であるときに励磁突入電流と判定して出力
を生じる励磁突入電流対策要素64を備えて差動電流I
dの平坦性を検出するものである。In the present embodiment, the digital amount (i) of five instantaneous values of the electrical current Td at intervals of the electrical angle T out of the differential current Id.
m , im −1 , im −2 , im −3 , and im −4 ), and obtains a value obtained by multiplying the amplitude value in a certain section to the Nth power. The Nth power of this amplitude value is equal to or less than a certain value. , An excitation inrush current countermeasure element 64 that determines an excitation inrush current and generates an output.
This is to detect the flatness of d.
【0211】そしてこの励磁突入電流対策要素64の出
力によって前記差動要素5の出力を阻止するようにした
ので、励磁突入電流と事故電流を確実に区別することが
でき、前述した従来では適用が困難であった、内部事故
電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系統
の変圧器Trに対しても、変圧器励磁突入電流では確実
に不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作する
ことが可能なディジタル形保護継電器を得ることができ
る。Since the output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 64, the exciting rush current and the fault current can be reliably distinguished. Even for the transformer Tr of the power system in which the internal fault current included the harmonic current near the second harmonic, which was difficult, the transformer inrush current surely became inoperable. A digital protection relay capable of operating reliably can be obtained.
【0212】図11は請求項5に係るディジタル形保護
継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す
機能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ説明する。なお、差動要素5の構成については、図
1と全く同じであるため、図11ではその構成の一部を
割愛している。FIG. 11 is a functional block diagram showing a configuration example of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital type protection relay according to claim 5, wherein the same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. Note that the configuration of the differential element 5 is exactly the same as that in FIG. 1, and thus a part of the configuration is omitted in FIG. 11.
【0213】即ち、本実施の形態の差動リレー1は、図
11に示すように、図1における励磁突入電流対策要素
61を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流対策
要素65を備えた構成としている。この励磁突入電流対
策要素65は、振幅値演算部27と、平坦判定演算部2
2と、復帰遅延タイマー23とからなっている。That is, in the differential relay 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 11, the exciting rush current countermeasure element 61 in FIG. 1 is omitted, and a new exciting rush current countermeasure element 65 is provided instead. It is provided with a configuration. The excitation inrush current countermeasure element 65 includes an amplitude value calculator 27 and a flatness determination calculator 2.
2 and a return delay timer 23.
【0214】ここで、振幅値演算部27は、前記差動要
素5の差動電流演算部14により求められた差動電流I
dの波形の一定区間における振幅値を求めるものであ
る。即ち、本例では、差動電流の内、電気角T度間隔の
6個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 ,im-4 ,im-5 )を導入し、下記の振幅値演算
式(ホ)にて差動電流の一定区間における振幅値を求め
る。Here, the amplitude value calculator 27 calculates the differential current I obtained by the differential current calculator 14 of the differential element 5.
The amplitude value in a certain section of the waveform d is obtained. That is, in this example, of the differential current, the digital quantity of the six instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i m-2,
im −3 , im −4 , and im −5 ) are introduced, and the amplitude value of the differential current in a certain section is obtained by the following amplitude value calculation formula (e).
【0215】[0215]
【数56】 [Equation 56]
【0216】また、平坦判定演算部22は、振幅値演算
部27により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。すなわち、本例では、振幅値
演算部27により求められた振幅値が一定値以下である
か否かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定
して出力を生じる。Further, the flatness determination calculation section 22 determines whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation section 27 is equal to or less than a certain value. Is what happens. That is, in this example, it is determined whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation unit 27 is equal to or less than a certain value.
【0217】さらに、復帰遅延タイマー23は、1サイ
クル程度以上の遅延時間を持ち、平坦判定演算部22の
出力を連続化するためのものである。これにより、復帰
遅延タイマー23の出力によって、差動要素5の出力を
阻止する。Further, the return delay timer 23 has a delay time of about one cycle or more, and is used to make the output of the flatness determination operation unit 22 continuous. Thus, the output of the differential element 5 is blocked by the output of the return delay timer 23.
【0218】次に、本実施の形態の差動リレー1の作用
について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here.
【0219】図11において、差動要素5の差動電流演
算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電流対
策要素65に導入され、振幅値演算部27にて平坦性を
検出するための演算を行って、振幅値Jが求められる。
そして、ここで求められた振幅値Jが所定値k以下の時
に、平坦判定演算部22は出力を生じる。In FIG. 11, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced to the excitation rush current countermeasure element 65, and the amplitude value calculator 27 detects flatness. Is performed to obtain the amplitude value J.
Then, when the amplitude value J obtained here is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output.
【0220】一方、復帰遅延タイマー23の出力をNO
T演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路2
0で差動要素5の出力との論理積演算を行うことによ
り、励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止
し、差動リレー1としての誤動作を防止する。On the other hand, the output of the return delay timer 23 is set to NO
Inverted by the T operation circuit 19, the logical product operation circuit 2
By performing a logical product operation with the output of the differential element 5 at 0, the output of the differential element 5 that operates by the exciting rush current is prevented, and malfunction as the differential relay 1 is prevented.
【0221】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。変圧器内部事故による事故電流と、励磁突入電
流の電流波形の特徴の違いについては、前記第1の実施
の形態の場合と全く同じであるため、その説明を割愛す
る。Hereinafter, such a point will be described more specifically. The difference between the characteristics of the current waveform of the fault current caused by the fault inside the transformer and the current waveform of the exciting inrush current is exactly the same as in the case of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
【0222】本実施の形態においても、前記第1の実施
の形態の場合と同様に、電流の1サイクル中の一定区間
における振幅値が小さいこと、即ち平坦性を見ること
で、励磁突入電流と判定することができ、差動リレー1
の誤動作を防止する。即ち、励磁突入電流対策要素65
の振幅値演算部27では、振幅値を求めるための以下の
ような演算が行われる。In this embodiment, as in the case of the first embodiment, the fact that the amplitude value in a certain section in one cycle of the current is small, that is, the flatness is observed, indicates that the exciting rush current and the inrush current can be reduced. Can be determined, differential relay 1
To prevent malfunction. That is, the excitation inrush current countermeasure element 65
In the amplitude value calculation unit 27, the following calculation for obtaining the amplitude value is performed.
【0223】図12(a)は、励磁突入電流を、その瞬
時値のディジタル量に変換したときの値を示すものであ
る。図12(a)において、現時点の瞬時値をim 、1
サンプリング(以下、spと表す)前の瞬時値を
im-1 、2sp前の瞬時値をim-2、3sp前の瞬時値
をim-3 、4sp前の瞬時値をim-4 、5sp前の瞬時
値をim-5 と置く。FIG. 12 (a) shows a value when the exciting inrush current is converted into a digital value of the instantaneous value. 12 in (a), i m, 1 the instantaneous value of the current
The instantaneous value before sampling (hereinafter referred to as sp) is im -1 , the instantaneous value before 2sp is im -2 , the instantaneous value before 3sp is im -3 , and the instantaneous value before 4sp is im -4. The instantaneous value before 5 sp is set as im -5 .
【0224】図12(a)の瞬時値にて振幅値演算を説
明すると、1サイクル中の一定区間の6個の瞬時値(例
えば区間aのim 〜im-5 )から、下記の振幅値演算式
(ホ)で求める。なお、一定区間とは最大励磁突入電流
での無電流期間より小さい区間であればよく、特に限定
した期間ではない。[0224] Figure 12 Describing the amplitude value calculated at the instantaneous values of (a), 6 pieces of the instantaneous values of the given section in one cycle (e.g., i m ~i m-5 sections a), the amplitude of the following It is obtained by the value calculation formula (e). The fixed section may be any section that is smaller than the no-current period at the maximum exciting inrush current, and is not particularly limited.
【0225】[0225]
【数57】 [Equation 57]
【0226】このJの値を振幅値と称し、差動電流の1
サイクル中の一定区間における振幅値を表すものであ
り、差動電流の1サイクル中の前記一定区間の電流波形
が平坦である場合のみ、振幅値Jは零となる。区間aの
振幅値Jと同様に、sp毎に過去6個のsp数を用いて
演算(図12(a)では区間b、c…)することによ
り、常に一定区間の振幅値を見ることができ、図12
(b)の振幅値演算部27での演算結果に示すような個
々の振幅値Ja、Jb、Jc…の値となる。The value of J is called an amplitude value, and is 1
It represents an amplitude value in a certain section in a cycle, and the amplitude value J becomes zero only when the current waveform in the certain section in one cycle of the differential current is flat. Similarly to the amplitude value J in the section a, the calculation is performed using the past six sp numbers for each sp (sections b, c,... In FIG. 12A), so that the amplitude value in a certain section can be always seen. OK, Figure 12
The individual amplitude values Ja, Jb, Jc... As shown in the calculation result of the amplitude value calculator 27 in (b).
【0227】図12(b)のような平坦区間を持った励
磁突入電流による差動電流Idでの振幅値Jの値は、演
算区間がすべて差動電流Idの平坦部分に含まれた時
(図12(a)の区間a)に、その値は最小となる。ま
た、振幅値Jが一定値kよりも小さい値をとった時に、
平坦判定演算部22は、図12(c)の平坦判定演算部
22での演算結果のように出力を生じる。The value of the amplitude value J in the differential current Id due to the inrush current having the flat section as shown in FIG. 12B is obtained when the entire calculation section is included in the flat portion of the differential current Id ( In the section a) of FIG. 12A, the value becomes the minimum. When the amplitude value J takes a value smaller than the constant value k,
The flatness determination calculation unit 22 generates an output like the calculation result of the flatness determination calculation unit 22 in FIG.
【0228】なお、上記一定値kは、事故電流と励磁突
入電流の平坦部分との区別を行うための値であり、変流
器CTによる直流分喪失やリレーの演算誤差等による誤
判定とならない値である。 なお、以上の説明では、平
坦性を表す値として、振幅値Jを基に説明したが、下記
の一般式((ホ−1)式)で表される値としてもよい。The constant value k is a value for discriminating the fault current from the flat portion of the exciting inrush current, and does not cause an erroneous determination due to a loss of DC component due to the current transformer CT or a calculation error of the relay. Value. In the above description, the value representing the flatness has been described based on the amplitude value J, but may be a value represented by the following general formula (formula (e-1)).
【0229】即ち、前記演算された差動電流の内、電気
角T度間隔の5個の瞬時値のディジタル量(im ,i
m-1 ,im-2 ,im-3 ,im-4 ,im-5 )を導入し、一
定区間での振幅値をN乗した値を求める。つまり、(ホ
−1)式で表される振幅値のN乗JN を振幅値演算とし
て求める。[0229] That is, among the calculated differential current, digital amount of five instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i
m−1 , im −2 , im −3 , im −4 , im −5 ) are introduced, and a value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. That is, obtaining the N-th power J N amplitude values represented by the formula (e -1) as an amplitude value calculation.
【0230】[0230]
【数58】 [Equation 58]
【0231】一例を挙げると、N=2の時は(ホ−1)
式の代わりに(ホ−2)式を用いてもよいことになる。For example, when N = 2, (e-1)
The equation (e-2) may be used instead of the equation.
【数59】 [Equation 59]
【0232】そして、この求められた振幅値のN乗JN
が一定値k以下の時に出力を生じる平坦判定演算部22
を備えた励磁突入電流対策要素65を備えて、その出力
によって前記差動要素5の出力を阻止することにより、
前述した場合と同様の作用を奏する。Then, the N-th power J N of the obtained amplitude value is obtained.
Flatness calculating unit 22 that produces an output when is less than or equal to a constant value k
By providing an exciting inrush current countermeasure element 65 having the following, and by blocking the output of the differential element 5 by its output,
The same operation as in the case described above is achieved.
【0233】なお、本実施の形態においては、6個のs
p数を用いて演算しているので、sp間隔がTの保護継
電器の場合、その演算区間は6Tとなる。この場合、演
算区間6Tがすべて差動電流Idの平坦部分に含まれた
時に振幅値Jの値は最小となる。よって、本実施の形態
は、最大励磁突入電流の平坦部分が6T以上となるよう
な変圧器に適用すると、事故電流と励磁突入電流の平坦
部分との区別が容易にできる。In this embodiment, six s
Since the calculation is performed using the p number, in the case of a protective relay having a sp interval of T, the calculation section is 6T. In this case, when the entire operation section 6T is included in the flat portion of the differential current Id, the value of the amplitude value J becomes minimum. Therefore, when the present embodiment is applied to a transformer in which the flat portion of the maximum inrush current is 6T or more, it is possible to easily distinguish the fault current from the flat portion of the inrush current.
【0234】一方、sp間隔が同じTの保護継電器の場
合、本実施の形態(演算区間6T)の方が、前述の第4
の実施の形態(演算区間5T)に比べて、前述の平坦部
分における変流器CTによる直流分喪失やリレーの演算
誤差を受けにくい特徴がある。よって、最大励磁突入電
流の平坦部分が6T以上となるような変圧器に本実施の
形態(演算区間6T)を適用すると、前述の4の実施の
形態(演算区間5T)を適用する場合よりも、事故電流
と励磁突入電流の平坦部分との区別がさらに容易に行う
ことができる。On the other hand, in the case of the protective relays having the same sp interval T, the present embodiment (operation section 6T) is better than the fourth relay.
Compared to the embodiment (operation section 5T), there is a feature that DC components are less likely to be lost by the current transformer CT and a relay calculation error in the flat portion described above. Therefore, when the present embodiment (operation section 6T) is applied to a transformer in which the flat portion of the maximum excitation inrush current is 6T or more, compared to the case where the above-described fourth embodiment (operation section 5T) is applied. In addition, the fault current can be more easily distinguished from the flat portion of the exciting inrush current.
【0235】本実施の形態においては、差動電流Idの
内、電気角T度間隔の6個の瞬時値のディジタル量(i
m ,im-1 ,im-2 ,im-3 ,im-4 ,im-5 )を導入
し、一定区間での振幅値をN乗した値を求め、この振幅
値のN乗が一定値以下であるときに励磁突入電流と判定
して出力を生じる励磁突入電流対策要素65を備えて差
動電流Idの平坦性を検出するものである。In the present embodiment, of the differential current Id, the digital amount (i) of six instantaneous values at electrical angle T degrees intervals
m , im −1 , im −2 , im −3 , im −4 , and im −5 ) are introduced, and a value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. An excitation inrush current countermeasure element 65 that determines an excitation inrush current and generates an output when the power is equal to or less than a predetermined value is provided to detect flatness of the differential current Id.
【0236】そしてこの励磁突入電流対策要素65の出
力によって前記差動要素5の出力を阻止するようにした
ので、励磁突入電流と事故電流を確実に区別することが
でき、前述した従来では適用が困難であった、内部事故
電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系統
の変圧器Trに対しても、変圧器励磁突入電流では確実
に不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作する
ことが可能なディジタル形保護継電器を得ることができ
る。Since the output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 65, the exciting rush current and the fault current can be reliably distinguished. Even for the transformer Tr of the power system in which the internal fault current included the harmonic current near the second harmonic, which was difficult, the transformer inrush current surely became inoperable. A digital protection relay capable of operating reliably can be obtained.
【0237】図13は請求項6に係るディジタル形保護
継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す
機能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ説明する。なお、差動要素5の構成については、図
1と全く同じであるため、図13ではその構成の一部を
割愛している。FIG. 13 is a functional block diagram showing a configuration example of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to claim 6, wherein the same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. Note that the configuration of the differential element 5 is exactly the same as that in FIG. 1, and thus a part of the configuration is omitted in FIG. 13.
【0238】即ち、本実施の形態の差動リレー1は、図
13に示すように、図1における励磁突入電流対策要素
61を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流対策
要素66を備えた構成としている。この励磁突入電流対
策要素66は、振幅値演算部21,28と、平坦判定演
算部22,29と、論理和演算回路30と、復帰遅延タ
イマー23とからなっている。That is, in the differential relay 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 13, the exciting rush current countermeasure element 61 in FIG. 1 is omitted, and a new exciting rush current countermeasure element 66 is provided instead. It is provided with a configuration. The excitation inrush current countermeasure element 66 includes amplitude value calculation units 21 and 28, flatness determination calculation units 22 and 29, a logical sum calculation circuit 30, and a return delay timer 23.
【0239】ここで、振幅値演算部28は、前記差動要
素5の差動電流演算部14により求められた差動電流I
dの波形の一定区間における振幅値を求めるものであ
る。即ち、本例では、差動電流の内、電気角T′度間隔
のK′個の瞬時値のディジタル量(im ′,im-1 ′,
im-2 ′,im-3 ′,…,im-(k`-1)′)を導入し、下
記の振幅値演算式(ヘ)にて、差動電流の一定区間にお
ける振幅値を求める。Here, the amplitude value calculator 28 calculates the differential current I obtained by the differential current calculator 14 of the differential element 5.
The amplitude value in a certain section of the waveform d is obtained. That is, in this example, of the differential current, the digital quantity of pieces of the instantaneous value 'K of degree intervals' electrical angle T (i m ', i m -1',
im −2 ′, im −3 ′,..., im− ( k′− 1) ′) are introduced, and the amplitude value of the differential current in a certain section is calculated by the following amplitude value calculation formula (f). Ask for.
【0240】[0240]
【数60】 [Equation 60]
【0241】また、平坦判定演算部29は、振幅値演算
部28により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。一方、振幅値演算部21と、
平坦判定演算部22と、復帰遅延タイマー23の構成は
図1と全く同じであるため、ここではその説明を割愛す
る。[0241] Further, the flatness determination calculation section 29 determines whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation section 28 is equal to or less than a certain value. Is what happens. On the other hand, the amplitude value calculation unit 21
The configurations of the flatness determination calculation unit 22 and the return delay timer 23 are exactly the same as those in FIG. 1, and thus description thereof is omitted here.
【0242】さらに、論理和演算回路30は、平坦判定
演算部22の出力と平坦判定演算部29の出力との論理
和を出力する。即ち、本例では、振幅値演算部21によ
り求められた振幅値が一定値以下であるか否か、および
振幅値演算部28により求められた振幅値が一定値以下
であるか否か、を各々判定し、少なくともいずれかの一
方が一定値以下の時に励磁突入電流と判定して出力を生
じるものである。Further, the logical sum operation circuit 30 outputs the logical sum of the output of the flatness judgment operation unit 22 and the output of the flatness judgment operation unit 29. That is, in the present example, it is determined whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation unit 21 is equal to or less than a certain value, and whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation unit 28 is equal to or less than the certain value. Each is determined, and when at least one of them is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the current is an inrush current and an output is generated.
【0243】さらに、復帰遅延タイマー23は、1サイ
クル程度以上の遅延時間を持ち、論理和演算回路30の
出力を連続化するためのものである。これにより、復帰
遅延タイマー23の出力によって、差動要素5の出力を
阻止するようにしている。Further, the return delay timer 23 has a delay time of about one cycle or more, and is for making the output of the OR operation circuit 30 continuous. Thus, the output of the differential element 5 is blocked by the output of the return delay timer 23.
【0244】次に、本実施の形態の差動リレー1の作用
について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here.
【0245】図13において、差動要素5の差動電流演
算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電流対
策要素66に導入され、振幅値演算部21にて平坦性を
検出するための演算を行い振幅値Jが求められ、同じく
振幅値演算部28にて平坦性を検出するための演算を行
い振幅値J′が、各々求められる。In FIG. 13, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced to the exciting rush current countermeasure element 66, and the amplitude value calculator 21 detects flatness. The amplitude value J is obtained by performing a calculation for calculating the flatness, and the amplitude value J ′ is also obtained by performing the calculation for detecting the flatness in the amplitude value calculation unit 28.
【0246】そして、前記振幅値演算部21にて求めら
れた振幅値Jが所定値k以下の時に、平坦判定演算部2
2は出力を生じ、同じく振幅値演算部28にて求められ
た振幅値J′が所定値k′以下の時に、平坦判定演算部
29は出力を生じる。さらに、平坦判定演算部22の出
力と、平坦判定演算部29の出力は、論理和演算回路3
0にて論理和される。When the amplitude value J obtained by the amplitude value calculation section 21 is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation section 2
2 produces an output, and when the amplitude value J 'obtained by the amplitude value computing section 28 is equal to or smaller than a predetermined value k', the flatness decision computing section 29 produces an output. Further, the output of the flatness determination operation unit 22 and the output of the flatness determination operation unit 29 are
Logical sum is performed at 0.
【0247】一方、復帰遅延タイマー23の出力をNO
T演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路2
0で差動要素5の出力との論理積演算を行うことによ
り、励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止
し、差動リレー1としての誤動作を防止する。On the other hand, the output of the return delay timer 23 is set to NO
Inverted by the T operation circuit 19, the logical product operation circuit 2
By performing a logical product operation with the output of the differential element 5 at 0, the output of the differential element 5 that operates by the exciting rush current is prevented, and malfunction as the differential relay 1 is prevented.
【0248】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。変圧器内部事故による事故電流と、励磁突入電
流の電流波形の特徴の違いについては、前記第1の実施
の形態の場合と全く同じであるため、その説明を割愛す
る。本実施の形態においても、前記第1の実施の形態の
場合と同様に、電流の1サイクル中の一定区間における
振幅値が小さいこと、即ち平坦性を見ることで、励磁突
入電流と判定することができ、差動リレー1の誤動作を
防止する。Hereinafter, such a point will be described more specifically. The difference between the characteristics of the current waveform of the fault current caused by the fault inside the transformer and the current waveform of the exciting inrush current is exactly the same as in the case of the first embodiment, and the description thereof is omitted. Also in the present embodiment, similarly to the case of the first embodiment, it is determined that the excitation rush current is due to the fact that the amplitude value in a certain section in one cycle of the current is small, that is, the flatness is observed. To prevent the differential relay 1 from malfunctioning.
【0249】次に、変圧器電圧印加時の励磁突入電流の
電流波形と、外部事故回復時の励磁突入電流の電流波形
との特徴の違いを説明する。図14は、変圧器電圧印加
時の励磁突入電流(a)と外部事故回復時の励磁突入電
流(b)の電流波形の特徴の違いを示す波形図である。Next, the difference between the current waveform of the inrush current when the transformer voltage is applied and the current waveform of the inrush current when the external accident is recovered will be described. FIG. 14 is a waveform diagram showing the difference between the current waveform characteristics of the excitation inrush current (a) when the transformer voltage is applied and the excitation inrush current (b) when the external accident is recovered.
【0250】通常、励磁突入電流には、1サイクル中に
変圧器鉄心の飽和が解けて電流が流れない区間(無電流
期間)が存在するが、外部事故回復時に保護継電器の見
る励磁突入電流(b)の無電流期間は、変圧器のタップ
位置の影響を受ける保護継電器の構成としている場合、
変圧器を通過する電流の影響を受けた無電流に近い期間
となる。Normally, the excitation inrush current has a section where no current flows due to the saturation of the transformer core during one cycle (no current period). b) During the non-current period, when the protective relay is configured to be affected by the tap position of the transformer,
This is a period close to no current affected by the current passing through the transformer.
【0251】よって、外部事故回復時に高調波が通過し
た場合、保護継電器の見る励磁突入電流の本来無電流で
あるべき部分がこの通過高調波の影響を受け、その結
果、振幅値演算値も零とはならず、ある程度の値をと
る。図15は、振幅値演算の周波数対利得特性を表した
ものであり、本方式の振幅値演算は演算区間が広いほ
ど、高調波の影響を受けにくいことを示している。Therefore, when a harmonic passes during recovery from an external accident, the portion of the inrush current that the protection relay would otherwise see should be a current-free part, which is affected by the passing harmonic, and as a result, the calculated amplitude value is also zero. Does not take a certain value. FIG. 15 shows the frequency versus gain characteristic of the amplitude value calculation, and shows that the amplitude value calculation of the present method is less susceptible to harmonics as the calculation interval is wider.
【0252】図14の波形の特徴として、変圧器電圧印
加時の励磁突入電流(a)の場合は、無電流期間が短
く、この無電流期間を検出するためには、演算区間の広
い振幅値演算ではなく、演算区間の短い振幅値演算を用
いる必要がある。一方、外部事故回復時の励磁突入電流
(b)は、変圧器電圧印加時の励磁突入電流(a)の場
合よりも無電流期間が広いという特徴があり、この波形
に通過高調波の影響を受ける場合は、演算区間の短い振
幅値演算ではなく、演算区間がより広い(高調波の影響
を受けにくい)振幅値演算を用いることができる。A characteristic of the waveform of FIG. 14 is that, in the case of the inrush current (a) when the transformer voltage is applied, the non-current period is short. It is necessary to use not a calculation but an amplitude value calculation with a short calculation section. On the other hand, the excitation inrush current (b) at the time of recovery from an external accident has a feature that the non-current period is wider than that of the excitation inrush current (a) when the transformer voltage is applied. When receiving, it is possible to use an amplitude value calculation with a wider calculation section (which is less susceptible to harmonics) instead of a calculation with a shorter amplitude value in the calculation section.
【0253】故に、演算区間の短い振幅値演算と、演算
区間の長い振幅値演算の両方を併用することで、変圧器
電圧印加時の励磁突入電流(a)の場合、および外部事
故回復時の励磁突入電流(b)で、かつ通過高調波の影
響を受ける場合、の両方とも考慮する必要がある場合に
おいても、より確実に、全ての励磁突入電流を検出する
ことが可能となる。Therefore, by using both the calculation of the short amplitude value in the calculation section and the calculation of the long amplitude value in the calculation section together, in the case of the inrush current (a) when the transformer voltage is applied, and when the external accident recovery occurs, Even when both the excitation inrush current (b) and the influence of the passing harmonic need to be considered, all the excitation inrush currents can be detected more reliably.
【0254】このため、電流の1サイクル中の広い一定
区間における振幅値が小さいこと、即ち平坦性を見るこ
とを併用して、事故回復時のような変圧器を通過する電
流の影響を受ける場合においても励磁突入電流と判定す
ることができ、差動リレー1の誤動作を防止する。即
ち、励磁突入電流対策要素66の振幅値演算部28で
は、振幅値を求めるための以下のような演算が行われ
る。For this reason, when the amplitude value in a wide constant section in one cycle of the current is small, that is, the flatness is observed, and the influence of the current passing through the transformer as in the case of recovery from an accident is obtained. Can be determined as the inrush current, and the malfunction of the differential relay 1 is prevented. That is, the following calculation for obtaining the amplitude value is performed in the amplitude value calculation unit 28 of the excitation rush current countermeasure element 66.
【0255】図16(a)は、励磁突入電流を、その瞬
時値のディジタル量に変換したときの値を示すものであ
る。図16(a)において、現時点の瞬時値をim ′、
1サンプリング(以下、spと表す)前の瞬時値をi
m-1 ′、2sp前の瞬時値をim-2 ′、3sp前の瞬時
値をim-3 ′…、(K′−1)sp前の瞬時値をi
m-(K-1) ′と置く。図16(a)の瞬時値にて振幅値演
算を説明すると、1サイクル中の一定区間のK′個の瞬
時値(例えば区間aのim ′〜im-(K-1) ′)から、下
記の(ヘ)式で振幅値を求める。FIG. 16A shows a value obtained by converting the exciting inrush current into a digital value of the instantaneous value. In FIG. 16 (a), i m 'the instantaneous value of the current,
The instantaneous value before one sampling (hereinafter, referred to as sp) is i
m-1 ', the instantaneous value before 2 sp is im -2 ', the instantaneous value before 3sp is im -3 ', and the instantaneous value before (K'-1) sp is i.
m- (K-1) ′. To explain the amplitude value calculated at the instantaneous values of FIG. 16 (a), from K 'pieces of instantaneous values (e.g., i m of the section a' constant interval in one cycle ~i m- (K-1) ' ) The amplitude value is obtained by the following equation (f).
【0256】[0256]
【数61】 [Equation 61]
【0257】なお、一定区間とは事故回復時の最大励磁
突入電流での無電流期間より小さく、かつ通過高調波の
影響を十分低減できる区間であればよく、特に限定した
期間ではない。このJ′の値を振幅値と称し、差動電流
の1サイクル中の一定区間における振幅値を表すもので
あり、差動電流の1サイクル中の前記一定区間の電流波
形が平坦に近いほど、振幅値Jは小さくなる。Note that the fixed section is not particularly limited as long as it is a section that is smaller than the no-current period at the maximum exciting inrush current at the time of recovery from the accident and can sufficiently reduce the influence of the passing harmonic. This value of J 'is called an amplitude value, and represents an amplitude value in a certain section in one cycle of the differential current. The more flat the current waveform in the certain section in one cycle of the differential current becomes, The amplitude value J becomes smaller.
【0258】区間aの振幅値J′と同様に、sp毎に過
去K個のsp数を用いて演算(図16(a)では区間
b、c…)することにより、常に一定区間の振幅値を見
ることができ、図16(b)の振幅値演算部28での演
算結果に示すような個々の振幅値Ja′、Jb′、J
c′…の値となる。As in the case of the amplitude value J 'of the section a, the calculation is performed using the past K sp numbers for each sp (sections b, c... In FIG. And the individual amplitude values Ja ′, Jb ′, J as shown in the calculation result in the amplitude value calculation unit 28 in FIG.
c ′...
【0259】図16(b)のような平坦区間を持った励
磁突入電流による差動電流Idでの振幅値J′の値は、
演算区間がすべて差動電流Idの無電流に近い期間に含
まれた時(図16(a)の区間a)に、その値は最小と
なる。また、振幅値J′が一定値k′よりも小さい値を
とった時に、平坦判定演算部29は、図16(c)の平
坦判定演算部29での演算結果のように出力を生じる。The value of the amplitude value J 'at the differential current Id due to the exciting rush current having a flat section as shown in FIG.
When all the calculation sections are included in a period close to no current of the differential current Id (section a in FIG. 16A), the value becomes minimum. Also, when the amplitude value J 'takes a value smaller than the constant value k', the flatness determination calculation unit 29 generates an output like the calculation result of the flatness determination calculation unit 29 in FIG.
【0260】なお、上記一定値kは、事故電流と励磁突
入電流の平坦部分との区別を行うための値であり、変流
器CTによる直流分喪失やリレーの演算誤差や変圧器を
通過する高調波の影響等による誤判定とならない値であ
る。なお、以上の説明では、平坦性を表す値として、振
幅値J′を基に説明してきたが、下記の一般式((ヘ−
1)式)で表される値としてもよい。The constant value k is a value for discriminating the fault current from the flat portion of the exciting rush current, and the DC current loss due to the current transformer CT, the calculation error of the relay, and the passing through the transformer. This value does not result in erroneous determination due to the influence of harmonics. In the above description, the value representing the flatness has been described based on the amplitude value J ′. However, the following general formula ((he-
1) It may be a value represented by the formula).
【0261】即ち、前記演算された差動電流の内、電気
角T′度間隔のK′個の瞬時値のディジタル量
(im ′,im-1 ′,im-2 ′,…,im-(K-1) ′)を
導入し、一定区間での振幅値をN乗した値を求める。つ
まり、下記の(ヘ−1)式で表される振幅値のN乗J′
N を振幅値演算として求める。[0261] That is, among the calculated differential current, digital amount of pieces of the instantaneous value 'K of degree intervals' electrical angle T (i m', i m -1 ', i m-2', ..., im- (K-1) ') is introduced, and a value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. That is, the N-th power J ′ of the amplitude value represented by the following equation (F-1)
N is calculated as an amplitude value calculation.
【0262】[0262]
【数62】 (Equation 62)
【0263】[0263]
【数63】 一例を挙げると、N=2の時は(ヘ−1)式の代わりに
(ヘ−2)式を用いてもよいことになる。[Equation 63] For example, when N = 2, the expression (F-2) may be used instead of the expression (F-1).
【0264】そして、この求められた振幅値のN乗J′
N が一定値k′以下の時に出力を生じる平坦判定演算部
29を備えた励磁突入電流対策要素66を備えて、その
出力によって前記差動要素5の出力を阻止することによ
り、前述した場合と同様の作用を奏する。Then, the N-th power J 'of the obtained amplitude value is obtained.
By providing an exciting rush current countermeasure element 66 having a flatness determination calculating unit 29 that generates an output when N is equal to or less than a constant value k ′, and by blocking the output of the differential element 5 by the output, It has a similar effect.
【0265】そして本例では電気角T度間隔のK個の瞬
時値のディジタル量の振幅値処理内容に対して、電気角
T′度間隔のK′個の瞬時値のディジタル量の振幅値処
理内容を付加するだけであるため、前記請求項1〜請求
項5のすべてに適用可能である。In the present example, the processing of the amplitude value of the digital quantity of the K ′ instantaneous values of the electrical angle T ′ degree interval is performed in contrast to the processing of the amplitude value of the K instantaneous value of the electrical angle T degree interval. Since only the contents are added, the present invention can be applied to all of the first to fifth aspects.
【0266】本実施の形態においては、差動電流Idの
内、電気角T度間隔のK個の瞬時値のディジタル量(i
m ,im-1 ,im-2 ,…,im-(k-1) )と電気角T′度
間隔のK′個の瞬時値のディジタル量(im ′,
im-1 ′,im-2 ′,…,im-(k-1) ′)を導入し、一
定区間の振幅値をN乗した値JおよびJ′をそれぞれ求
め、この2つの振幅値JおよびJ′の少なくとも片方の
N乗が一定値以下であるときに励磁突入電流と判定して
出力を生じる励磁突入電流対策要素66を備えて差動電
流Idの平坦性を検出するものである。In the present embodiment, of the differential current Id, the digital amount (i) of K instantaneous values of the electrical angle T-degree intervals is used.
m, i m-1, i m-2, ..., i m- (k-1)) and the digital quantity of pieces of the instantaneous value 'K of degree intervals' electrical angle T (i m',
im -1 ', im -2 ',..., im- (k-1) ') are introduced, and the values J and J' obtained by raising the amplitude value of a certain section to the Nth power are obtained. When at least one of the N-th powers of the values J and J 'is equal to or smaller than a certain value, the excitation inrush current is determined and the output is provided with an excitation inrush current countermeasure element 66 for detecting flatness of the differential current Id. is there.
【0267】そしてこの励磁突入電流対策要素66の出
力によって前記差動要素5の出力を阻止するようにした
ので、励磁突入電流と事故電流を確実に区別することが
でき、前述した従来では適用が困難であった、内部事故
電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系統
の変圧器Trに対しても、変圧器励磁突入電流では確実
に不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作する
ことが可能なディジタル形保護継電器を得ることができ
る。Since the output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 66, the exciting rush current and the fault current can be reliably distinguished from each other. Even for the transformer Tr of the power system in which the internal fault current included the harmonic current near the second harmonic, which was difficult, the transformer inrush current surely became inoperable. A digital protection relay capable of operating reliably can be obtained.
【0268】図17は請求項7に係るディジタル形保護
継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す
機能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ説明する。なお、差動要素5の構成については、図
1と全く同じであるため、図17ではその構成の一部を
割愛している。FIG. 17 is a functional block diagram showing a configuration example of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to claim 7, wherein the same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. Note that the configuration of the differential element 5 is exactly the same as that in FIG. 1, and thus a part of the configuration is omitted in FIG. 17.
【0269】即ち、本実施の形態の差動リレー1は、図
17に示すように、図1における励磁突入電流対策要素
61を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流対策
要素67を備えた構成としている。この励磁突入電流対
策要素67は、振幅値演算部21と、平坦判定演算部2
2と、動作遅延タイマー31と、復帰遅延タイマー23
とからなっている。That is, in the differential relay 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 17, the exciting rush current countermeasure element 61 in FIG. 1 is omitted, and a new exciting rush current countermeasure element 67 is provided instead. It is provided with a configuration. The excitation inrush current countermeasure element 67 includes an amplitude value calculation unit 21 and a flatness determination calculation unit 2.
2, operation delay timer 31, and return delay timer 23
It consists of
【0270】ここで、振幅値演算部21は、前記差動要
素5の差動電流演算部14により求められた差動電流I
dの波形の一定区間における振幅値を求めるものであ
る。即ち、本例では、差動電流の内、電気角T度間隔の
K個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,
im-3 ,…,im-(k-1) )を導入し、振幅値演算式
(イ)にて差動電流の一区間における振幅値を求める。Here, the amplitude value calculator 21 calculates the differential current I obtained by the differential current calculator 14 of the differential element 5.
The amplitude value in a certain section of the waveform d is obtained. That is, in this example, of the differential current, the digital quantity of the K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , i m-2,
, i m−3 ,..., i m− (k−1) ), and the amplitude value in one section of the differential current is obtained by the amplitude value calculation formula (a).
【0271】[0271]
【数64】 [Equation 64]
【0272】また、平坦判定演算部22は、振幅値演算
部21により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。即ち、本例では、振幅値演算
部21により求められた振幅値が一定値以下であるか否
かを判定し、一定値以下の時に励磁突入電流と判定して
出力を生じるものである。Also, the flatness determination calculation section 22 determines whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation section 21 is equal to or smaller than a predetermined value. Is what happens. That is, in this example, it is determined whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculation unit 21 is equal to or less than a certain value.
【0273】さらに、動作遅延タイマー31は、1sp
以上の遅延時間を持ち、平坦判定演算部22の単発的な
出力(例えば1sp出力)を消すためのものである。一
方、復帰遅延タイマー23は、1サイクル程度以上の遅
延時間を持ち、動作遅延タイマー31の出力を連続化す
るためのものである。これにより、復帰遅延タイマー2
3の出力によって、差動要素5の出力を阻止する。Further, the operation delay timer 31 is set to 1 sp
It has the above-described delay time, and is for eliminating the sporadic output (for example, 1 sp output) of the flatness determination calculation unit 22. On the other hand, the return delay timer 23 has a delay time of about one cycle or more, and is for making the output of the operation delay timer 31 continuous. Thereby, the return delay timer 2
The output of 3 blocks the output of differential element 5.
【0274】次に、本実施の形態の差動リレー1の作用
について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図17において、差動要素5の差動電
流演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電
流対策要素67に導入され、振幅値演算部21にて平坦
性を検出するための演算を行って振幅値Jが求められ
る。そして、ここで求められた振幅値Jが所定値k以下
の時に、平坦判定演算部22は出力を生じる。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. In FIG. 17, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced into the exciting rush current countermeasure element 67, and is calculated by the amplitude value calculator 21 to detect flatness. To obtain the amplitude value J. Then, when the amplitude value J obtained here is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 22 generates an output.
【0275】一方、平坦判定演算部22の出力は、動作
遅延タイマー31と、復帰遅延タイマー23とを通じた
後に、NOT演算回路19にて反転させられ、さらに論
理積演算回路20で差動要素5の出力との論理積演算を
行うことにより、励磁突入電流にて動作する差動要素5
の出力を阻止し、差動リレー1としての誤動作を防止す
る。On the other hand, the output of the flatness determination operation section 22 is inverted by the NOT operation circuit 19 after passing through the operation delay timer 31 and the return delay timer 23, and further, the differential element 5 is output by the AND operation circuit 20. By performing a logical AND operation with the output of the differential element 5, the differential element 5 that operates with the exciting inrush current
Is prevented, and a malfunction as the differential relay 1 is prevented.
【0276】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。変圧器内部事故による事故電流と、励磁突入電
流の電流波形の特徴の違いについては、前記第1の実施
の形態の場合と全く同じであるため、その説明を割愛す
る。本実施の形態においても、前記第1の実施の形態の
場合と同様に、電流の1サイクル中の一定区間における
振幅値が小さいこと、即ち平坦性を見ることで、励磁突
入電流と判定することができ、差動リレー1の誤動作を
防止する。Hereinafter, such a point will be described more specifically. The difference between the characteristics of the current waveform of the fault current caused by the fault inside the transformer and the current waveform of the exciting inrush current is exactly the same as in the case of the first embodiment, and the description thereof is omitted. Also in the present embodiment, similarly to the case of the first embodiment, it is determined that the excitation rush current is due to the fact that the amplitude value in a certain section in one cycle of the current is small, that is, the flatness is observed. To prevent the differential relay 1 from malfunctioning.
【0277】即ち、励磁突入電流対策要素67の振幅値
演算部21では、振幅値を求めるための以下のような演
算が行われる。図18(a)は、変圧器内部事故電流
を、その瞬時値のディジタル量に変換したときの値を示
すものである。図18(a)において、現時点の瞬時値
をim 、1サンプリング(以下、spと表す)前の瞬時
値をim-1 、2sp前の瞬時値をim-2 、3sp前の瞬
時値をim-3 、…、(K−1)sp前の瞬時値をi
m-(K-1) と置く。That is, the amplitude value calculating section 21 of the excitation inrush current countermeasure element 67 performs the following calculation for obtaining the amplitude value. FIG. 18 (a) shows a value when the fault current inside the transformer is converted into a digital value of the instantaneous value. In FIG. 18 (a), the instantaneous value of the current i m, 1 sampling (hereinafter referred to as sp) before the instantaneous value i m-1, i m- 2 the instantaneous value before 2sp, 3sp previous instantaneous value Is im-3 , ..., the instantaneous value before (K-1) sp is i
Put m- (K-1) .
【0278】図18(a)の瞬時値にて振幅値演算を説
明すると、1サイクル中の一定区間のK個の瞬時値(例
えば区間aのim 〜im-(K-1) )から、下記の(イ)式
で求める。なお、一定区間とは最大励磁突入電流での無
電流期間より小さい区間であればよく、特に限定した期
間ではない。[0278] To explain the amplitude value calculated at the instantaneous values of FIG. 18 (a), of K instantaneous values of certain intervals during one cycle (e.g., the section a i m ~i m- (K- 1)) Is determined by the following equation (a). The fixed section may be any section that is smaller than the no-current period at the maximum exciting inrush current, and is not particularly limited.
【0279】[0279]
【数65】 [Equation 65]
【0280】このJの値を振幅値と称し、差動電流の1
サイクル中の一定区間における振幅値を表すものであ
り、差動電流の1サイクル中の前記一定区間の電流波形
が平坦である場合のみ、振幅値Jは零となる。The value of J is referred to as an amplitude value, and is equal to 1 of the differential current.
It represents an amplitude value in a certain section in a cycle, and the amplitude value J becomes zero only when the current waveform in the certain section in one cycle of the differential current is flat.
【0281】区間aの振幅値Jと同様に、sp毎に過去
K個のsp数を用いて演算(図18(a)では区間b、
c…)することにより、常に一定区間の振幅値を見るこ
とができ、図18(b)の振幅値演算部21での演算結
果に示すような個々の振幅値Ja、Jb、Jc…の値と
なる。As in the case of the amplitude value J in the section a, calculation is performed using the past K sp numbers for each sp (in FIG. 18A, the sections b,
c.), the amplitude values in a certain section can always be seen, and the values of the individual amplitude values Ja, Jb, Jc... as shown in the calculation result in the amplitude value calculation unit 21 in FIG. Becomes
【0282】図18(b)のような変圧器内部事故電流
による差動電流Idでは、演算区間がすべて平坦部分と
なることはなく、振幅値Jの値は、常に大きい。また、
振幅値Jが一定値kよりも小さい値をとった時に、平坦
判定演算部22は、図18(c)の平坦判定演算部22
での演算結果のように出力を生じる。In the differential current Id due to the fault current inside the transformer as shown in FIG. 18 (b), the entire calculation section does not become a flat portion, and the value of the amplitude value J is always large. Also,
When the amplitude value J takes a value smaller than the constant value k, the flatness determination calculation unit 22 shown in FIG.
Produces an output like the result of the operation at.
【0283】なお、上記一定値kは、事故電流と励磁突
入電流の平坦部分との区別を行うための値であり、変流
器CTによる直流分喪失やリレーの演算誤差等による誤
判定とならない値である。ほとんどの事故電流では、前
述のように振幅値Jの値は、常に大きく、振幅値Jが一
定値kよりも小さい値をとることもなく、平坦判定演算
部22が出力を生じることはない。The constant value k is a value for discriminating the fault current from the flat portion of the inrush current, and does not cause erroneous determination due to a loss of DC component due to the current transformer CT or a calculation error of the relay. Value. For most fault currents, as described above, the value of the amplitude value J is always large, the amplitude value J does not take a value smaller than the constant value k, and the flatness determination calculation unit 22 does not generate an output.
【0284】しかし、事故時の高調波とspタイミング
の関係で、演算区間の瞬時値がほぼ等しくなり、振幅値
演算部21の演算結果がJaのように、事故電流にもか
かわらず偶発的に小さくなり、平坦判定演算部22が瞬
時的に出力を生じることも考えられる。しかし、平坦判
定演算部22の演算結果は単発的なものであり、継続す
ることがないため、このような瞬時的な出力を生じた場
合でも、この出力は動作遅延タイマー31に入力され、
所定時間だけ動作遅延されるので、動作遅延タイマー3
1は出力を生じない。However, due to the relationship between the harmonics at the time of the accident and the sp timing, the instantaneous values in the operation section become substantially equal, and the operation result of the amplitude value operation unit 21 is accidentally irrespective of the accident current, as shown by Ja. It is also conceivable that the size becomes smaller and the flatness determination calculation unit 22 instantaneously generates an output. However, since the calculation result of the flatness determination calculation unit 22 is sporadic and does not continue, even when such an instantaneous output is generated, this output is input to the operation delay timer 31, and
Since the operation is delayed by a predetermined time, the operation delay timer 3
1 produces no output.
【0285】よってこのような場合でも、動作遅延タイ
マー31は出力を生じず、この復帰遅延タイマー31の
出力をNOT演算回路19にて反転させて常にNOT演
算回路19は出力を生じ、差動要素5の出力との論理積
演算を論理積演算回路20にて行うことにより、事故電
流にて動作する差動要素5の出力を阻止することはな
く、差動リレー1としての正動作することができる。な
お、動作遅延タイマー31の時間は1spに限定するも
のではなく、励磁突入電流の平坦検出に支障のない時間
であれば1sp以上でも良い。Therefore, even in such a case, the operation delay timer 31 does not generate an output, but the output of the return delay timer 31 is inverted by the NOT operation circuit 19 so that the NOT operation circuit 19 always generates an output, and the differential element By performing a logical product operation with the output of the differential element 5 in the logical product operation circuit 20, the output of the differential element 5 operating with the fault current is not blocked, and the differential relay 1 can operate normally. it can. The time of the operation delay timer 31 is not limited to 1 sp, but may be 1 sp or more as long as it does not hinder flat detection of the inrush current.
【0286】本実施の形態においては、差動電流Idの
内、電気角T度間隔のK個の瞬時値のディジタル量(i
m ,im-1 ,im-2 ,…,im-(k-1) )を導入し、一定
区間での振幅値をN乗した値を求め、この振幅値のN乗
が所定時間以上、一定値以下であるときに励磁突入電流
と判定して出力を生じる励磁突入電流対策要素67を備
えて差動電流Idの平坦性を検出するものである。In this embodiment, the digital amount (i) of K instantaneous values of the differential current Id at electrical angle T-degree intervals is used.
m , im -1 , im -2 ,..., im- (k-1) ), and obtains a value obtained by multiplying the amplitude value in a certain section to the Nth power. As described above, the excitation inrush current countermeasure element 67 which determines an excitation inrush current when the value is equal to or less than the predetermined value and generates an output is provided to detect the flatness of the differential current Id.
【0287】そしてこの励磁突入電流対策要素67の出
力によって前記差動要素5の出力を阻止するようにした
ので、励磁突入電流と事故電流を確実に区別することが
でき、前述した従来では適用が困難であった、内部事故
電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系統
の変圧器Trに対しても、変圧器励磁突入電流では確実
に不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作する
ことが可能なディジタル形保護継電器を得ることができ
る。Since the output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 67, the exciting rush current and the fault current can be reliably distinguished from each other. Even for the transformer Tr of the power system in which the internal fault current included the harmonic current near the second harmonic, which was difficult, the transformer inrush current surely became inoperable. A digital protection relay capable of operating reliably can be obtained.
【0288】図19は請求項8に係るディジタル形保護
継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す
機能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ説明する。なお、差動要素5の構成については、図
1と全く同じであるため、図19ではその構成の一部を
割愛している。FIG. 19 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to claim 8, and the same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. Note that the configuration of the differential element 5 is exactly the same as that in FIG. 1, and thus a part of the configuration is omitted in FIG. 19.
【0289】即ち、本実施の形態の差動リレー1は、図
19に示すように、図1における励磁突入電流対策要素
61を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流対策
要素68を備えた構成としている。この励磁突入電流対
策要素68は、振幅値演算部21と、平坦判定演算部2
2と、シフト演算部32と、論理積演算回路33と、復
帰遅延タイマー23とからなっている。That is, in the differential relay 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 19, the excitation inrush current countermeasure element 61 in FIG. 1 is omitted, and a new excitation inrush current countermeasure element 68 is provided instead. It is provided with a configuration. The excitation inrush current countermeasure element 68 includes an amplitude value calculation unit 21 and a flatness determination calculation unit 2.
2, a shift operation unit 32, an AND operation circuit 33, and a return delay timer 23.
【0290】ここで、振幅値演算部21、および平坦判
定演算部22は、前述した第1の実施の形態の場合と同
様の機能をそれぞれ有する。また、シフト演算部32
は、平坦判定演算部22の出力を1サイクル遅らせるも
のである。Here, the amplitude value calculation section 21 and the flatness determination calculation section 22 have the same functions as those of the first embodiment. The shift operation unit 32
Is to delay the output of the flatness determination calculation unit 22 by one cycle.
【0291】さらに、論理積演算回路33は、平坦判定
演算部22の出力(現時点の出力)と、シフト演算部3
2の出力(1サイクル前の出力)との論理積演算を行う
ものであり、復帰遅延タイマー23は、1サイクル程度
以上の遅延時間を持ち、論理積演算回路33の出力を連
続化するためのものである。Further, the AND operation circuit 33 outputs the output (current output) of the flatness judgment operation section 22 and the shift operation section 3
The return delay timer 23 has a delay time of about one cycle or more, and is used to make the output of the AND operation circuit 33 continuous. Things.
【0292】次に、本実施の形態の差動リレー1の作用
について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図19において、差動要素5の差動電
流演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電
流対策要素68に導入され、振幅値演算部21にて前記
した(イ)式に基づく演算を行い、差動電流Idの各s
pにおける一定区間の振幅値Jが算出される。また、平
坦判定演算部22では、振幅値Jが所定値k以下となっ
た時に、励磁突入電流と判定して出力が送出される。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. In FIG. 19, the differential current Id derived by the differential current calculation unit 14 of the differential element 5 is introduced into the exciting rush current countermeasure element 68, and the amplitude value calculation unit 21 calculates the differential current Id based on the above equation (A). Calculation is performed, and each differential current Id
The amplitude value J of a certain section at p is calculated. Further, when the amplitude value J becomes equal to or less than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 22 determines that the current is an inrush current, and outputs an output.
【0293】励磁突入電流は、変圧器鉄心飽和の関係に
より、電流が流れる期間と流れない期間との周期性が1
サイクル毎に生じる。このため、励磁突入電流による平
坦判定演算部22の出力は、1サイクル毎に一回は必ず
送出され、その出力は1サイクル毎の周期性を持つ断続
出力である。The excitation inrush current has a periodicity of 1 between a period in which current flows and a period in which current does not flow, due to the relationship of transformer core saturation.
Occurs every cycle. For this reason, the output of the flatness determination calculation unit 22 based on the inrush current is always sent once every cycle, and the output is an intermittent output having a periodicity every cycle.
【0294】一方、事故電流は、基本波電流もしくは不
特定高調波電流の重畳したものであり、無電流期間を生
じることはないが、希に、高調波の重畳の関係で過渡的
な平坦部分を持つことが考えられる。図20は、事故電
流で過渡的な平坦部分を持つ場合の一例を示す図であ
り、差動電流IdのA部で振幅値Jは所定値k以下とな
り、平坦判定演算部22は単発的な出力を送出するが、
この時の平坦判定演算部22の出力は周期性を生じな
い。On the other hand, the fault current is a superimposition of the fundamental wave current or the unspecified harmonic current and does not cause a no-current period, but is rarely a transient flat portion due to the superimposition of harmonics. It is conceivable to have FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a case where the fault current has a transient flat portion. In the portion A of the differential current Id, the amplitude value J becomes equal to or less than a predetermined value k, and the flatness determination calculation unit 22 Sends out the output,
At this time, the output of the flatness determination calculation unit 22 does not have periodicity.
【0295】そして、これらの平坦判定演算部22の出
力をシフト演算部32により1サイクル遅らせ、現時点
の判定結果である平坦判定演算部22出力と1サイクル
前の判定結果であるシフト演算部32の出力との論理積
演算を論理積演算回路33で行うことにより、差動電流
Idにおける平坦部分の周期性を見ることができる。Then, the output of the flatness determination calculation section 22 is delayed by one cycle by the shift calculation section 32, and the output of the flatness determination calculation section 22 which is the current determination result and the shift calculation section 32 which is the determination result of one cycle before are output. By performing the AND operation with the output by the AND operation circuit 33, the periodicity of the flat portion in the differential current Id can be seen.
【0296】図21は、励磁突入電流と事故電流におけ
る周期性の検出の一例を示す図であり、励磁突入電流
(a)では、平坦判定演算部22の周期的な出力のため
に論理積演算回路33の出力が生じるが、事故電流
(b)では、平坦判定演算部22の単発的な出力のため
に論理積演算回路33の出力は生じない。FIG. 21 is a diagram showing an example of the detection of the periodicity in the excitation inrush current and the fault current. In the excitation inrush current (a), an AND operation is performed for the periodic output of the flatness determination operation unit 22. Although the output of the circuit 33 is generated, the output of the AND operation circuit 33 is not generated in the fault current (b) because of the sporadic output of the flatness determination operation unit 22.
【0297】なお、励磁突入電流による論理積演算回路
33での論理積演算結果は断続出力であるため、復帰遅
延タイマー23により連続化して励磁突入電流対策要素
68の出力としている。Since the result of the AND operation in the AND operation circuit 33 based on the inrush current is an intermittent output, the output is output from the excitation inrush current countermeasure element 68 after being made continuous by the return delay timer 23.
【0298】これにより、励磁突入電流に対しては、確
実に励磁突入電流対策要素68が動作して差動リレー1
の誤動作を防止し、また過渡的な平坦部分が生じるよう
な事故電流に対しても、励磁突入電流対策要素68の不
要出力が生じず、差動リレー1は正常動作を行うことが
できる。As a result, the exciting inrush current countermeasure element 68 operates reliably against the inrush current, and the differential relay 1
In addition, an unnecessary output of the exciting rush current countermeasure element 68 does not occur even for an accident current in which a transient flat portion occurs, and the differential relay 1 can operate normally.
【0299】なお、シフト演算部32にて遅らせる時間
は1サイクルに限定するものではなく、1サイクル以上
で、励磁突入電流の特徴である連続性を判別できる正数
倍サイクルでも良い。そして、本実施の形態では、事故
電流で単発的な平坦判定演算部出力が生ずる場合と、励
磁突入電流での平坦判定演算部出力が生ずる場合との弁
別に際して、その周期性を検出する手段としてシフト演
算部32を設け、現時点の判定結果である平坦判定部2
2の出力と、1サイクル前の判定結果であるシフト演算
部32の出力との論理演算で行なうものである。したが
って、この種の判定手法は前記請求項1〜請求項5のす
べてに適用可能である。The time delayed by the shift operation section 32 is not limited to one cycle, but may be one cycle or more, and may be a positive multiple cycle capable of determining the continuity characteristic of the inrush current. In this embodiment, when discriminating between a case where a single output of the flatness determination calculation unit is generated by the fault current and a case where the output of the flatness determination calculation unit is generated by the inrush current, the periodicity is detected as a means. A shift operation unit 32 is provided, and the flatness judgment unit 2 which is the current judgment result is provided.
This is performed by a logical operation of the output of the shift operation unit 32 and the output of the shift operation unit 32 which is the result of the judgment one cycle before. Therefore, this type of determination method is applicable to all of the first to fifth aspects.
【0300】本実施の形態においては、差動電流Idの
内、電気角T度間隔のK個の瞬時値のディジタル量(i
m ,im-1 ,im-2 ,…,im-(K-1) )を導入し、一定
区間での振幅値をN乗した値を求め、この振幅値のN乗
が一定値以下であるときに生じる出力と、1サイクル前
の平坦判定演算22出力とを比較して、両者の論理積条
件の成立により、励磁突入電流と判定して出力を生じる
励磁突入電流対策要素68を備えて差動電流Idの平坦
性を検出するようにしている。In the present embodiment, of the differential current Id, the digital quantity (i) of K instantaneous values at intervals of electrical angle T degrees is shown.
m , im -1 , im -2 , ..., im- (K-1) ), and obtains a value obtained by multiplying the amplitude value in a certain section to the Nth power. The output generated when the following condition is satisfied is compared with the output of the flatness determination operation 22 one cycle before, and when the AND condition of both is satisfied, the excitation inrush current countermeasure element 68 which determines the excitation inrush current and generates an output is determined. In addition, the flatness of the differential current Id is detected.
【0301】そして、この励磁突入電流対策要素68の
出力によって前記差動要素5の出力を阻止するようにし
たので、励磁突入電流と事故電流を確実に区別すること
ができ、前述した従来では適用が困難であった、内部事
故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系
統の変圧器Trに対しても、変圧器励磁突入電流では確
実に不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作す
ることが可能なディジタル形保護継電器を得ることがで
きる。Since the output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 68, the exciting rush current and the fault current can be reliably distinguished. It is difficult for the transformer Tr of the power system in which the internal fault current includes the harmonic current near the second harmonic to be surely inoperable by the transformer inrush current, and the internal fault current is difficult. A digital protection relay that can sometimes operate reliably can be obtained.
【0302】図22は請求項9に係るディジタル形保護
継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示す
機能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ説明する。なお、差動要素5の構成については、図
1と全く同じであるため、図22ではその構成の一部を
割愛している。FIG. 22 is a functional block diagram showing a configuration example of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to the ninth aspect. The same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. Note that the configuration of the differential element 5 is exactly the same as that in FIG. 1, and thus a part of the configuration is omitted in FIG. 22.
【0303】即ち、本実施の形態の差動リレー1は、図
22に示すように、図1における励磁突入電流対策要素
61を省略し、これに代えて、新たな励磁突入電流対策
要素69を備えた構成としている。この励磁突入電流対
策要素69は、振幅値演算部21と、シフト演算部34
と、最大値検出演算部35と、平坦判定演算部36と、
復帰遅延タイマー23とからなっている。That is, in the differential relay 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 22, the exciting rush current countermeasure element 61 in FIG. 1 is omitted, and a new exciting rush current countermeasure element 69 is provided instead. It is provided with a configuration. The excitation inrush current countermeasure element 69 includes an amplitude value calculator 21 and a shift calculator 34.
A maximum value detection calculation unit 35, a flatness determination calculation unit 36,
A return delay timer 23 is provided.
【0304】ここで、振幅値演算部21は、既に説明し
た第1の実施の形態の場合と同様の機能を有する。ま
た、シフト演算部34は、振幅値演算部21の出力であ
る振幅値Jの値を1サイクル遅らせるためのものであ
る。一方、最大値検出演算部35は、振幅値演算部21
の出力である振幅値Jと、シフト演算部34の出力であ
る振幅値Jとの比較を行い、いずれか大きい方の振幅値
JMAX を出力するものである。Here, the amplitude value calculator 21 has the same function as in the case of the first embodiment already described. The shift calculator 34 is for delaying the value of the amplitude value J output from the amplitude value calculator 21 by one cycle. On the other hand, the maximum value detection calculation unit 35
Is compared with the amplitude value J output from the shift operation unit 34, and the larger amplitude value J MAX is output.
【0305】また、平坦判定演算部36は、最大値検出
演算部35の出力である振幅値JMAX が所定値kよりも
小さいか否かを判定し、所定値kよりも小さいときに出
力を生じる。さらにまた、復帰遅延タイマー23は、1
サイクル程度以上の遅延時間を持ち、平坦判定演算部3
6の出力を連続化するためのものである。Further, the flatness determination calculation section 36 determines whether or not the amplitude value J MAX output from the maximum value detection calculation section 35 is smaller than a predetermined value k, and outputs the output when it is smaller than the predetermined value k. Occurs. Furthermore, the return delay timer 23
A delay time of about a cycle or more, and
6 to make the output 6 continuous.
【0306】次に、本実施の形態の差動リレー1の作用
について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図22において、差動要素5の差動電
流演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電
流対策要素69に導入され、振幅値演算部21にて前述
した(イ)式に基づく演算を行い、差動電流Idの各s
pにおける一定区間の振幅値Jが算出される。Next, the operation of the differential relay 1 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. In FIG. 22, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced to the exciting rush current countermeasure element 69, and the amplitude value calculator 21 calculates the differential current Id based on the equation (A) described above. Calculation is performed, and each differential current Id
The amplitude value J of a certain section at p is calculated.
【0307】そして、この振幅値演算部21の出力であ
る現時点の振幅値をJ(現在)とし、この振幅値J(現
在)をシフト演算部34によって1サイクル遅らせ、こ
の遅らせた振幅値をJ(1サイクル前)とする。一方、
最大値検出演算部35では、これらの振幅値J(現在)
と振幅値J(1サイクル前)とを比較し、いずれか大き
い方の振幅値がJMAX として出力される。また、平坦判
定演算部36では、最大値検出部35の出力である振幅
値JMAX が所定値k以下となったときに、励磁突入電流
と判定して出力が送出される。The current amplitude value output from the amplitude value calculating section 21 is defined as J (current), the amplitude value J (current) is delayed by one cycle by the shift calculating section 34, and the delayed amplitude value is determined as J (current). (One cycle before). on the other hand,
In the maximum value detection calculation unit 35, these amplitude values J (current)
And comparing the amplitude value J (1 cycle before), the amplitude value of the larger one is outputted as the J MAX. In addition, when the amplitude value J MAX output from the maximum value detection unit 35 becomes equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 36 determines that the current is an inrush current, and outputs the output.
【0308】励磁突入電流は、変圧器鉄心飽和の関係に
より、電流が流れる期間と流れない期間の周期性が1サ
イクル毎に生じる。このため、振幅値演算部21で演算
される振幅値Jも、1サイクル毎に極小になる周期性を
持った出力となり、現時点の振幅値J(現在)と1サイ
クル前の振幅値J(1サイクル前)とは、等しい値とな
る。The excitation inrush current has a periodicity between a period in which the current flows and a period in which the current does not flow, every cycle, due to the relationship between the transformer core saturation. For this reason, the amplitude value J calculated by the amplitude value calculation unit 21 also has an output having a periodicity that is minimized every cycle, and the amplitude value J (current) at the present time and the amplitude value J (1) at the previous cycle are obtained. (Before the cycle) is an equal value.
【0309】この結果、最大値検出演算部35では、そ
のまま振幅値J(現在)(=J(1サイクル前))を出
力するため、平坦判定演算部36の出力は、1サイクル
毎に出力する周期性を持つ断続出力である。そして、平
坦判定演算部36の出力は、復帰遅延タイマー23によ
り連続化して励磁突入電流対策要素69の出力としてい
るため、差動リレー1の誤動作を防止することができ
る。As a result, since the maximum value detection calculation section 35 outputs the amplitude value J (current) (= J (one cycle before)) as it is, the output of the flatness determination calculation section 36 is output every cycle. This is an intermittent output with periodicity. The output of the flatness determination calculation unit 36 is made continuous by the return delay timer 23 and used as the output of the excitation inrush current countermeasure element 69, so that malfunction of the differential relay 1 can be prevented.
【0310】一方、事故電流は、基本波電流もしくは不
特定高調波電流の重畳したものであり、無電流期間を生
じることはないが、希に、高調波の重畳の関係で、過渡
的な平坦部分を持つことが考えられる。図23は、事故
電流で過渡的な平坦部分を持つ場合の一例を示す図であ
り、振幅値演算部21の出力である振幅値Jの変化を表
したものである。On the other hand, the fault current is a superimposition of the fundamental wave current or the unspecified harmonic current, and does not cause a no-current period. It is possible to have a part. FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a case where the fault current has a transient flat portion, and illustrates a change in the amplitude value J output from the amplitude value calculating section 21.
【0311】図23(a)は、振幅値演算部21の出力
と前記した第1の実施の形態における平坦判定演算部2
2の出力であり、振幅値がBの時点で所定値k以下とな
り、図23(b)に示すように、平坦判定演算部22が
過渡的に単発出力している。これに対し、図23(c)
は、図23(a)の振幅値演算部21の出力の振幅値J
(現在)と、その出力をシフト演算部34を通して得ら
れた振幅値J(1サイクル前)とを比較した最大値検出
演算部35の出力(振幅値JMAX )である。FIG. 23A shows the output of the amplitude value calculator 21 and the flatness determination calculator 2 in the first embodiment.
23, the amplitude value becomes equal to or smaller than the predetermined value k at the time point B, and the flatness determination calculation unit 22 transiently outputs a single shot as shown in FIG. On the other hand, FIG.
Is the amplitude value J of the output of the amplitude value calculation unit 21 in FIG.
This is the output (amplitude value J MAX ) of the maximum value detection calculation unit 35 obtained by comparing (current) and the output with the amplitude value J (one cycle before) obtained through the shift calculation unit 34.
【0312】例えば、図23(a)の現時点での振幅値
Bの値と、その1サイクル前の振幅値Cの値との比較を
行い、いずれかの大きい方(ここではC)を、図23
(c)の最大値検出演算部35の振幅値JMAX の値とし
て出力するため、平坦判定演算部36は動作せず、励磁
突入電流対策要素69が出力を生じることはなく、差動
リレー1は正常動作を行うことができる。For example, the value of the amplitude value B at the present time in FIG. 23A is compared with the value of the amplitude value C one cycle before, and the larger one (here, C) is determined. 23
Since the output value is output as the value of the amplitude value J MAX of the maximum value detection calculation unit 35 of (c), the flatness determination calculation unit 36 does not operate, and the exciting rush current countermeasure element 69 does not generate an output. Can perform normal operation.
【0313】なお、シフト演算部34にて遅らせる時間
は1サイクルに限定するものではなく、励磁突入電流の
平坦部の周期性に合わせた正数倍サイクルでも良い。
又、周期性だけでなく平坦検出に支障のない時間であれ
ば1sp以前との比較を行ない、大きい方の振幅値を使
用する構成としても良い。本実施の形態では、前記請求
項8の場合と同様に事故電流時と励磁突入電流時との弁
別に際し、現在時点の振幅値と1サイクル遅らせた振幅
値とを比較してその内の最大値を出力し、当該最大値が
所定値k以下であるとき単発出力であるとするものであ
る。したがってこの種の判定手法は請求項1〜請求項5
のすべてに適用可能である。The time delayed by the shift operation section 34 is not limited to one cycle, but may be a positive multiple cycle in accordance with the periodicity of the flat portion of the inrush current.
Further, if the time does not hinder the flatness detection as well as the periodicity, a comparison with 1 sp or earlier may be performed and the larger amplitude value may be used. In the present embodiment, as in the case of claim 8, when discriminating between the fault current and the exciting inrush current, the current amplitude value is compared with the amplitude value delayed by one cycle, and the maximum value is calculated. Is output, and when the maximum value is equal to or less than a predetermined value k, it is determined that the output is a single-shot output. Therefore, this type of determination method is described in claims 1 to 5
Applicable to all.
【0314】本実施の形態においては、差動電流Idの
内、電気角T度間隔のK個の瞬時値のディジタル量(i
m ,im-1 ,im-2 ,…,im-(K-1) )を導入し、一定
区間での振幅値をN乗した値を求め、この振幅値のN乗
と1サイクル前の振幅値のN乗とを比較して、いずれか
大きい方の振幅値が所定値k以下となった時に、励磁突
入電流と判定して出力を生じる励磁突入電流対策要素6
9を備えて差動電流Idの平坦性を検出するようにして
いる。In the present embodiment, of the differential current Id, the digital amount (i) of K instantaneous values of the electrical angle T degrees interval is set.
m , im -1 , im -2 ,..., im- (K-1) ), and the value obtained by multiplying the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. By comparing the previous amplitude value with the Nth power, when the larger amplitude value becomes equal to or less than a predetermined value k, it is determined as an exciting inrush current and an exciting inrush current countermeasure element 6 which produces an output
9 to detect the flatness of the differential current Id.
【0315】そして、この励磁突入電流対策要素69の
出力によって前記差動要素5の出力を阻止するようにし
たので、励磁突入電流と事故電流を確実に区別すること
ができ、前述した従来では適用が困難であった、内部事
故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系
統の変圧器Trに対しても、変圧器励磁突入電流では確
実に不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作す
ることが可能なディジタル形保護継電器を得ることがで
きる。Since the output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 69, the exciting rush current and the fault current can be reliably distinguished. It is difficult for the transformer Tr of the power system in which the internal fault current includes the harmonic current near the second harmonic to be surely inoperable by the transformer inrush current, and the internal fault current is difficult. A digital protection relay that can sometimes operate reliably can be obtained.
【0316】図25は請求項10に係るディジタル形保
護継電器を電力用変圧器に適用した場合の構成例を示す
回路図である。図25において、電力系統電源Gには、
遮断器CBを介して、被保護対象である変圧器Trが接
続されている。また、変圧器Trを挟んで、各相毎の交
流電流を抽出する主変流器CT1,CT2が設けられて
いる。FIG. 25 is a circuit diagram showing a configuration example in which the digital protection relay according to claim 10 is applied to a power transformer. In FIG. 25, the power system power supply G includes:
The transformer Tr to be protected is connected via the circuit breaker CB. Further, main transformers CT1 and CT2 for extracting an alternating current for each phase are provided with the transformer Tr interposed therebetween.
【0317】一方、変圧器Trのいずれか1つの端子に
各相毎の交流電圧を抽出する計器用変成器PTが設けら
れている。さらに、主変流器CT1,CT2と、計器用
変成器PTとにより抽出された交流電流I1,I2と、
交流電圧V1を差動リレー80に導入し、変圧器Trの
内部事故時に動作して、遮断器CBを遮断することによ
り変圧器Trが保護されるようになっている。On the other hand, an instrument transformer PT for extracting an AC voltage for each phase is provided at any one terminal of the transformer Tr. Further, alternating currents I1 and I2 extracted by the main current transformers CT1 and CT2 and the instrument transformer PT,
The AC voltage V1 is introduced to the differential relay 80, and operates in the event of an internal fault of the transformer Tr to shut off the circuit breaker CB, thereby protecting the transformer Tr.
【0318】図24は、本実施の形態によるディジタル
形保護継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例
を示す機能ブロック図であり、図1と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ説明する。即ち、本実施の形態の差動リレー
80は、図24に示すように、図1の差動リレー1に対
し、入力変成器37と、A/D変換器3とを追加し、さ
らに図1における励磁突入電流対策要素61を省略し、
これに代えて、新たな励磁突入電流対策要素70を備え
た構成としている。FIG. 24 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to the present embodiment. A description thereof will be omitted, and only different portions will be described here. That is, as shown in FIG. 24, the differential relay 80 of the present embodiment has an input transformer 37 and an A / D converter 3 added to the differential relay 1 of FIG. Omit the inrush current suppression element 61 at
Instead, the configuration is provided with a new exciting rush current countermeasure element 70.
【0319】入力変成器37は、計器用変成器PTによ
り抽出された交流電圧V1を適当な大きさに変換するも
のである。また、A/D変換器3は入力変成器2により
抽出された交流電流I1,I2,および入力変成器37
にて抽出された交流電圧V1を、一定時間間隔でサンプ
リングし、ディジタル量に変換するものである。The input transformer 37 converts the AC voltage V1 extracted by the instrument transformer PT into an appropriate magnitude. Also, the A / D converter 3 includes the AC currents I1, I2 extracted by the input transformer 2 and the input transformer 37.
The AC voltage V1 extracted in the step (1) is sampled at regular time intervals and converted into a digital quantity.
【0320】さらに、励磁突入電流対策要素70は、振
幅値演算部21と、平坦判定演算部22と、電圧値演算
部38と、電圧値判定演算部39と、論理積演算回路4
0と、復帰遅延タイマー23とからなっている。ここ
で、振幅値演算部21、平坦判定演算部22、および復
帰遅延タイマー23は、前記した第1の実施の形態の場
合と同様の機能を有するものである。Further, the excitation inrush current countermeasure element 70 includes an amplitude value computing section 21, a flatness decision computing section 22, a voltage value computing section 38, a voltage value decision computing section 39, and a logical product computing circuit 4
0 and a return delay timer 23. Here, the amplitude value calculation unit 21, the flatness determination calculation unit 22, and the return delay timer 23 have the same functions as those in the first embodiment.
【0321】一方、電圧値演算部38は、電気量v1か
ら基本波成分1fを抽出して、振幅値|V|を算出す
る。また、電圧値判定演算部39は、電圧値演算部38
の出力である振幅値|V|が所定値kvよりも大きいか
否かを判定し、所定値kvよりも大きいときに出力を生
じるものである。さらに、復帰遅延タイマー23の出力
と、電圧値判定演算部39の出力は、論理積演算回路4
0にて論理積される。On the other hand, the voltage value calculating section 38 extracts the fundamental wave component 1f from the electric quantity v1 and calculates the amplitude value | V |. In addition, the voltage value determination calculation section 39 includes a voltage value calculation section 38.
It is determined whether or not the amplitude value | V |, which is the output of, is larger than a predetermined value kv, and an output is generated when the amplitude value | V | is larger than the predetermined value kv. Further, the output of the recovery delay timer 23 and the output of the voltage value judgment operation unit 39 are
Logical AND is performed at 0.
【0322】一方、論理積演算回路40の出力をNOT
演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路20
で差動要素5の出力との論理積演算を行うことにより、
励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止し、
差動リレー80としての誤動作を防止する。On the other hand, the output of the AND operation circuit 40 is
Inverted by the operation circuit 19,
By performing an AND operation with the output of the differential element 5 in
Blocking the output of the differential element 5 operating with the inrush current of the excitation,
A malfunction as the differential relay 80 is prevented.
【0323】次に、本実施の形態の差動リレー80の作
用について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図24において、差動要素5の差動電
流演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電
流対策要素70に導入され、振幅値演算部21にて平坦
性を検出するための演算を行い、振幅値Jが求められ
る。Next, the operation of the differential relay 80 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. In FIG. 24, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced into the excitation rush current countermeasure element 70, and is calculated by the amplitude value calculator 21 to detect flatness. And the amplitude value J is obtained.
【0324】そして、当該求められた振幅値Jが所定値
k以下の時に、平坦判定演算部22は出力を生じ、当該
平坦判定演算部22の出力は、復帰遅延タイマー23に
て連続化される。When the obtained amplitude value J is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation section 22 generates an output, and the output of the flatness determination calculation section 22 is made continuous by the return delay timer 23. .
【0325】一方、図25に示すように、変圧器のいず
れか1つの端子の電圧V1は、計器用変成器PTを介し
て、適当な大きさに変換される。また、図24に示すよ
うに、計器用変成器PTにより抽出された交流電圧V1
は、入力変成器37により、さらに適当な大きさに変換
された後、A/D変換器3に導入される。On the other hand, as shown in FIG. 25, the voltage V1 at any one terminal of the transformer is converted to an appropriate magnitude via the instrument transformer PT. Further, as shown in FIG. 24, the AC voltage V1 extracted by the instrument transformer PT
Is further converted into an appropriate size by the input transformer 37, and is then introduced into the A / D converter 3.
【0326】さらにまた、A/D変換器3では、交流電
圧V1を一定時間間隔でサンプリングし、ディジタル量
v1に変換する。当該ディジタル量に変換されたv1は
電圧振幅値演算部38に導入され、その基本波成分1f
の振幅値|V|を算出した後、電圧値判定演算部39に
て当該振幅値|V|が所定値kvよりも大きいか否かを
判定し、所定値kvよりも大きいときに、電圧値判定演
算部39は出力を生じる。Further, the A / D converter 3 samples the AC voltage V1 at fixed time intervals and converts it into a digital quantity v1. The v1 converted into the digital quantity is introduced into the voltage amplitude value calculator 38, and its fundamental wave component 1f
After calculating the amplitude value | V |, the voltage value determination calculation unit 39 determines whether or not the amplitude value | V | is larger than a predetermined value kv. The decision operation section 39 produces an output.
【0327】また、電圧値判定演算部39の出力は、論
理積演算回路40にて復帰遅延タイマー23の出力と論
理積された後、NOT演算回路19にて反転させられ、
さらに論理積演算回路20で差動要素5の出力との論理
積演算を行うことにより、励磁突入電流にて動作する差
動要素5の出力を阻止し、差動リレー1としての誤動作
を防止することができる。The output of the voltage value judging operation section 39 is ANDed with the output of the return delay timer 23 by the AND operation circuit 40 and then inverted by the NOT operation circuit 19.
Further, by performing an AND operation with the output of the differential element 5 in the AND operation circuit 20, the output of the differential element 5 operating by the inrush current is prevented, and the malfunction as the differential relay 1 is prevented. be able to.
【0328】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。励磁突入電流は、変圧器鉄心飽和の関係によ
り、電流が流れる期間と流れない期間との周期性が1サ
イクル毎に生じる。このため、励磁突入電流による平坦
判定演算部22の出力は、1サイクル毎に一回は必ず送
出され、その出力は1サイクル毎の周期性を持つ断続出
力である。Hereinafter, such a point will be described more specifically. The excitation inrush current has a periodicity between a period in which the current flows and a period in which the current does not flow, for each cycle due to the relationship of the transformer core saturation. For this reason, the output of the flatness determination calculation unit 22 based on the inrush current is always sent once every cycle, and the output is an intermittent output having a periodicity every cycle.
【0329】したがって1サイクル程度以上の遅延時間
を有する復帰遅延タイマー23の出力は、必ず常に送出
され続ける。また、励磁突入電流が発生するような、変
圧器電圧印加時には、その電圧の振幅値は十分大きいた
め、電圧振幅値演算38の出力である電圧振幅値|V|
は常に所定値kvより大きな値をとり、その結果、電圧
値判定演算39では常に|V|≧kvが成立して電圧値
判定演算39の出力も常に送出され続ける。Therefore, the output of the return delay timer 23 having a delay time of about one cycle or more is always transmitted. Further, when a transformer voltage is applied such that an inrush current occurs, the amplitude value of the voltage is sufficiently large, so that the voltage amplitude value | V |
Always takes a value larger than the predetermined value kv. As a result, | V | ≧ kv is always satisfied in the voltage value determination operation 39, and the output of the voltage value determination operation 39 is also constantly transmitted.
【0330】電圧振幅値は既知の振幅値演算アルゴリズ
ムであればどのようなものでもよく、例えば、現時点の
瞬時値をvm 、1サンプリング(以下、spと表す)前
の瞬時値をvm-1 、2sp前の瞬時値をvm-2 、…、5
sp前の瞬時値をvm-5 と置いたときの、下記の(チ)
式などで求める。The voltage amplitude value may be any known algorithm for calculating an amplitude value. For example, the instantaneous value at the present time is represented by v m , and the instantaneous value before one sampling (hereinafter, referred to as sp) is represented by v m− The instantaneous value before 1 , 2 sp is v m−2 ,.
When the instantaneous value before sp is set as v m-5 ,
It is calculated by an equation.
【0331】[0331]
【数66】 [Equation 66]
【0332】そして、前記復帰遅延タイマー23の出力
と前記電圧値判定演算39の出力は、論理積演算回路4
0にて論理積されるので、励磁突入電流対策要素70は
常に出力を生じる。当該励磁突入電流対策要素70の出
力は、NOT演算回路19にて反転させられるので、N
OT演算回路19は常に出力を生じず、論理積演算回路
20の出力を常に阻止することができ、このため、励磁
突入電流に対する差動リレー80の誤動作を防止でき
る。The output of the return delay timer 23 and the output of the voltage value judgment operation 39 are
Since the AND operation is performed at 0, the inrush current suppression element 70 always generates an output. Since the output of the excitation inrush current countermeasure element 70 is inverted by the NOT operation circuit 19,
The OT operation circuit 19 does not always generate an output, and can always block the output of the AND operation circuit 20. Therefore, it is possible to prevent the differential relay 80 from malfunctioning due to the inrush current.
【0333】一方、内部事故の場合は、基本波電流もし
くは不特定高調波電流の重畳したものであり、特に事故
電流に高調波が多く含まれるような事故の場合は、必
ず、その変圧器の端子電圧は大きく低下するため、電圧
振幅値演算部の出力である振幅値|V|は所定値kvよ
りも小さくなり、その結果電圧値判定演算39は常に出
力を生じない。On the other hand, in the case of an internal fault, a fundamental current or an unspecified harmonic current is superimposed. Since the terminal voltage is greatly reduced, the amplitude value | V |, which is the output of the voltage amplitude value calculation unit, is smaller than the predetermined value kv, and as a result, the voltage value determination calculation 39 does not always generate an output.
【0334】よって、前記復帰遅延タイマー23の出力
と前記電圧値判定演算39の出力は、論理積演算回路4
0にて論理積され、励磁突入電流対策要素70は常に出
力を生じない。当該励磁突入電流対策要素70の出力
は、NOT演算回路19にて反転させられるので、NO
T演算回路19は常に出力を生じ、論理積演算回路20
の出力を阻止することなく、差動リレー80は正常動作
を行うことができる。本実施の形態では、内部事故時と
励磁突入電流時との弁別手段として、内部事故時は変圧
器の端子電圧が大きく低下するのに対して、励磁突入電
流時は電圧の振幅値は所定値以上であることを利用した
ものである。したがって、この種の判定手法は請求項1
〜請求項9のすべてに適用可能である。Therefore, the output of the return delay timer 23 and the output of the voltage value judgment operation 39 are
The logical AND is performed at 0, and the exciting inrush current countermeasure element 70 does not always generate an output. Since the output of the excitation inrush current countermeasure element 70 is inverted by the NOT operation circuit 19,
The T operation circuit 19 always produces an output, and the AND operation circuit 20
The differential relay 80 can operate normally without blocking the output of the differential relay 80. In this embodiment, as a means for discriminating between an internal fault and an exciting inrush current, the terminal voltage of the transformer is greatly reduced during an internal fault, whereas the amplitude value of the voltage is a predetermined value during the exciting inrush current. This is based on the above. Therefore, this type of determination method is described in claim 1
To claim 9.
【0335】上述したように、本実施の形態において
は、変圧器励磁突入電流と変圧器内部事故電流との波形
の違い、すなわち励磁突入電流は1サイクル中に変圧器
鉄心の磁束飽和によって電流が流れる区間と変圧器鉄心
の飽和が解けて電流が流れない一定の平坦部分が必ず存
在するのに対し、事故電流は基本波電流もしくは不特定
多数の高調波電流重畳のため一定区間の平坦部分が生じ
ないこと、および変圧器励磁突入電流発生時と変圧器内
部事故電流発生時との電圧の違い、すなわち励磁突入電
流発生時には電圧振幅値が大きいのに対し、事故電流発
生時には電圧振幅値が小さいことの両方に着目したもの
である。As described above, in the present embodiment, the difference between the waveforms of the transformer inrush current and the transformer internal fault current, that is, the excitation inrush current is caused by the saturation of the magnetic flux of the transformer core during one cycle. While there is always a flat section where the current flows and the saturation of the transformer core is released and the current does not flow, the fault current has a flat section in the fixed section due to the fundamental current or the superposition of an unspecified number of harmonic currents. The voltage difference between when the transformer inrush current occurs and when a transformer internal fault current occurs, i.e., when the magnetizing inrush current occurs, the voltage amplitude value is large, but when the fault current occurs, the voltage amplitude value is small. It focuses on both.
【0336】そこで差動電流Idの内、電気角T度間隔
のK個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,
im-2 ,…,im-(k-1) )を導入し、一定区間での振幅
値をN乗した値を求め、この振幅値が所定値k以下とな
ること、および電圧振幅値が所定値kv以上であること
の2つの条件を満たしたときに励磁突入電流と判定して
出力を生じる励磁突入電流対策要素70を備え、この励
磁突入電流対策要素70の出力によって前記差動要素5
の出力を阻止するようにしたものである。[0336] Therefore among the differential current Id, a digital quantity of the K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 ,
im -2 ,..., im- (k-1) ), and a value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. Is equal to or more than a predetermined value kv, the excitation inrush current countermeasure element 70 which determines an excitation inrush current and generates an output when the two conditions are satisfied. 5
Output is blocked.
【0337】したがって励磁突入電流と事故電流を確実
に区別することができ、前述した従来では適用が困難で
あった、内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含
むような電力系統の変圧器Trに対しても、変圧器励磁
突入電流では確実に不動作となり、変圧器内部事故時に
は確実に動作することが可能なディジタル形保護継電器
を得ることができる。Therefore, it is possible to reliably distinguish the inrush current from the exciting current and the fault current, and it has been difficult to apply the above-described conventional technique. Therefore, the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic in the power system. The transformer Tr is also reliably inactivated by the transformer inrush current, and a digital protection relay capable of reliably operating in the event of a transformer internal accident can be obtained.
【0338】図26は請求項11に係るディジタル形保
護継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示
す機能ブロック図であり、図24と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。即ち、本実施の形態の差動リレー80
は、図26に示すように、図24の差動リレー80にお
ける励磁突入電流対策要素70を省略し、これに代え
て、新たな励磁突入電流対策要素71を備えた構成とし
ている。FIG. 26 is a functional block diagram showing a configuration example of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to claim 11, wherein the same parts as those of FIG. The description will be omitted, and only different portions will be described here. That is, the differential relay 80 of the present embodiment
26, as shown in FIG. 26, the excitation inrush current countermeasure element 70 in the differential relay 80 of FIG. 24 is omitted, and a new excitation inrush current countermeasure element 71 is provided instead.
【0339】さらに、励磁突入電流対策要素70は、振
幅値演算部21,41と、平坦判定演算部22と、電圧
値判定演算部42と、復帰遅延タイマー23と、論理積
演算回路43とからなっている。ここで、振幅値演算部
21、平坦判定演算部22、および復帰遅延タイマー2
3は、前記した図24の実施の形態の場合と同様の機能
を有するものである。Further, the excitation inrush current countermeasure element 70 includes the amplitude value calculation units 21 and 41, the flatness determination calculation unit 22, the voltage value determination calculation unit 42, the return delay timer 23, and the logical product calculation circuit 43. Has become. Here, the amplitude value calculation unit 21, the flatness determination calculation unit 22, and the return delay timer 2
Reference numeral 3 has a function similar to that of the embodiment of FIG.
【0340】ここで、振幅値演算部41は、交流電圧v
1の波形の一定区間における振幅値を求めるものであ
る。本例では、交流電圧の内、振幅値演算部21のTと
同じ電気角T度間隔の、振幅値演算部21のKと同じK
個の瞬時値のディジタル量(vm ,vm-1 ,vm-2 ,v
m-3 ,…,vm-(k-1) )を導入し、振幅値演算式(ト)
にて交流電圧の一定区間における振幅値を求める。Here, the amplitude value calculator 41 calculates the AC voltage v
The amplitude value in a certain section of the waveform 1 is obtained. In this example, of the AC voltage, the same K as the K of the amplitude value calculation unit 21 at the same electrical angle T degree interval as the T of the amplitude value calculation unit 21
Digital amount of pieces of the instantaneous value (v m, v m-1 , v m-2, v
m-3 , ..., v m- (k-1) ) and the amplitude value calculation formula (g)
Then, the amplitude value in a certain section of the AC voltage is obtained.
【0341】[0341]
【数67】 [Equation 67]
【0342】また、電圧値判定演算部42は、振幅値演
算部41により求められた振幅値が一定値以上であるか
否かを判定し、一定値以上の時に励磁突入電流と判定し
て出力を生じるものである。さらに、復帰遅延タイマー
23の出力と、電圧値判定演算部42の出力は、論理積
演算回路43にて論理積される。The voltage value judging and calculating section 42 judges whether or not the amplitude value obtained by the amplitude value calculating section 41 is equal to or more than a predetermined value. Is caused. Further, the output of the return delay timer 23 and the output of the voltage value judgment operation unit 42 are ANDed by the AND operation circuit 43.
【0343】一方、論理積演算回路43の出力をNOT
演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路20
で差動要素5の出力との論理積演算を行うことにより、
励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止し、
差動リレー80としての誤動作を防止することができ
る。On the other hand, the output of the AND operation circuit 43 is NOT
Inverted by the operation circuit 19,
By performing an AND operation with the output of the differential element 5 in
Blocking the output of the differential element 5 operating with the inrush current of the excitation,
A malfunction as the differential relay 80 can be prevented.
【0344】次に、本実施の形態の差動リレー80の作
用について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図26において、差動要素5の差動電
流演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電
流対策要素71に導入され、振幅値演算部21にて平坦
性を検出するための演算を行って、振幅値Jが求められ
る。そして、当該求められた振幅値Jが所定値k以下の
時に、平坦判定演算部22は出力される。Next, the operation of the differential relay 80 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. In FIG. 26, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced into the exciting rush current countermeasure element 71, and is calculated by the amplitude value calculator 21 to detect flatness. Is performed to obtain the amplitude value J. Then, when the obtained amplitude value J is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation unit 22 is output.
【0345】一方、図24の実施の形態の場合と同様
に、変圧器のいずれか1つの端子の電圧V1は、計器用
変成器PTを介して適当な大きさに変換され、計器用変
成器PTにより抽出された交流電圧V1は、入力変成器
37により、さらに適当な大きさに変換された後、A/
D変換器3に導入され、また、A/D変換器3では、交
流電圧V1を一定時間間隔でサンプリングし、ディジタ
ル量v1に変換する。On the other hand, as in the case of the embodiment of FIG. 24, the voltage V1 at any one terminal of the transformer is converted into an appropriate voltage via a transformer PT, and The AC voltage V1 extracted by the PT is further converted to an appropriate magnitude by the input transformer 37,
The A / D converter 3 samples the AC voltage V1 at fixed time intervals and converts it into a digital quantity v1.
【0346】当該ディジタル量に変換されたv1は、電
圧振幅値演算部41に導入され、振幅値演算部21と同
じ演算区間にて振幅値を求めるための演算を行い、振幅
値Jvが求められる。そして、ここで求められた振幅値
Jvが所定値kv以上の時に、電圧値判定演算部42は
出力を生じる。[0346] The v1 converted into the digital quantity is introduced into the voltage amplitude value calculation unit 41, and is subjected to calculation for obtaining the amplitude value in the same calculation section as the amplitude value calculation unit 21, thereby obtaining the amplitude value Jv. . Then, when the amplitude value Jv obtained here is equal to or larger than the predetermined value kv, the voltage value determination calculation section 42 generates an output.
【0347】また、電圧値判定演算部42の出力は、論
理積演算回路43にて復帰遅延タイマー23の出力と論
理積された後、NOT演算回路19にて反転させられ、
さらに論理積演算回路20で差動要素5の出力との論理
積演算を行うことにより、励磁突入電流にて動作する差
動要素5の出力を阻止し、差動リレー1としての誤動作
を防止する。Also, the output of the voltage value judgment operation section 42 is ANDed with the output of the return delay timer 23 by the AND operation circuit 43 and then inverted by the NOT operation circuit 19,
Further, by performing an AND operation with the output of the differential element 5 in the AND operation circuit 20, the output of the differential element 5 operating by the inrush current is prevented, and the malfunction as the differential relay 1 is prevented. .
【0348】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。まず、励磁突入電流発生時の電圧波形の特徴を
述べる。図27は、励磁突入電流発生時の励磁突入電流
(a)と電圧波形(b)の電流波形の特徴を示す波形図
である。Hereinafter, this point will be described more specifically. First, the characteristics of the voltage waveform when the exciting inrush current occurs will be described. FIG. 27 is a waveform diagram showing the characteristics of the current waveform of the excitation inrush current (a) and the voltage waveform (b) when the excitation inrush current occurs.
【0349】図27において、励磁突入電流(a)が流
れている区間における電圧波形(b)は、励磁突入電流
と変圧器のリアクタンス等の関係により電圧降下を起こ
し、やや小さな振幅となるが、励磁突入電流(a)に
は、1サイクル中に変圧器鉄心の飽和が解けて電流が流
れない区間(無電流期間)が必ず存在し、この時の電圧
波形(b)は励磁突入電流が流れないため、電圧降下の
影響がなく、大きな振幅となる。In FIG. 27, the voltage waveform (b) in the section where the exciting rush current (a) is flowing has a small voltage due to a voltage drop due to the relationship between the exciting rush current and the reactance of the transformer. In the excitation inrush current (a), there is always a section where no current flows due to the saturation of the transformer core during one cycle (no current period), and in this case, the voltage inrush current flows in the voltage waveform (b). Therefore, there is no influence of the voltage drop, and the amplitude becomes large.
【0350】このため、振幅値演算部21と同じ一定区
間(演算区間)にて、電圧の1サイクル中の一定区間に
おける振幅値を算出することで、無電流期間での大きな
電圧を用いて、励磁突入電流発生時の電圧が十分大きい
ことを、さらに確実に検出して、励磁突入電流と判定す
ることができ、差動リレー80の誤動作を防止する。For this reason, by calculating the amplitude value in a fixed section in one cycle of the voltage in the same fixed section (calculation section) as the amplitude value calculating section 21, the large voltage in the no-current period can be used. The fact that the voltage when the exciting inrush current is generated is sufficiently large can be more reliably detected, and it can be determined that the exciting inrush current is present, thereby preventing the differential relay 80 from malfunctioning.
【0351】即ち、励磁突入電流対策要素71の振幅値
演算部41では、振幅値を求めるための以下のような演
算が行われる。図27(b)は、励磁突入電流発生時の
交流電圧を、その瞬時値のディジタル量に変換したとき
の値を示すものである。That is, the amplitude value calculating section 41 of the excitation inrush current countermeasure element 71 performs the following calculation for obtaining the amplitude value. FIG. 27 (b) shows a value obtained by converting an AC voltage at the time of occurrence of an exciting rush current into a digital value of its instantaneous value.
【0352】図27(b)において、現時点の瞬時値を
vm 、1サンプリング(以下、spと表す)前の瞬時値
をvm-1 、2sp前の瞬時値をvm-2 、3sp前の瞬時
値をvm-3 、…、(K−1)sp前の瞬時値をv
m-(K-1) と置く。In FIG. 27 (b), the instantaneous value at the current time is v m , the instantaneous value one sample before (hereinafter, referred to as sp) is v m−1 , the instantaneous value two sp ago is v m−2 , 3 sp ago Is the instantaneous value of v m-3 ,...
Put m- (K-1) .
【0353】図27(a)の瞬時値にて振幅値演算を説
明すると、1サイクル中の一定区間のK個の瞬時値(例
えば区間aのvm 〜vm-(K-1) )から、下記の(ト)式
で求める。なお、一定区間とは振幅値演算部21と同じ
一定区間であればよく、特に限定した期間ではない。[0353] To explain the amplitude value calculated at the instantaneous values of FIG. 27 (a), the of K instantaneous values of certain intervals during one cycle (e.g., of the section a v m ~v m- (K- 1)) Is determined by the following equation (g). Note that the fixed section is not particularly limited as long as it is the same fixed section as the amplitude value calculating section 21.
【0354】[0354]
【数68】 [Equation 68]
【0355】このJvの値を振幅値と称し、交流電圧の
1サイクル中の一定区間における振幅値を表すものであ
り、差動電流の1サイクル中の前記一定区間の電流波形
が平坦である場合に、振幅値Jvは最も大きな値とな
る。This value of Jv is referred to as an amplitude value, and represents an amplitude value in a certain section in one cycle of the AC voltage. When the current waveform in the certain section in one cycle of the differential current is flat, In addition, the amplitude value Jv becomes the largest value.
【0356】区間aの振幅値Jと同様に、sp毎に過去
k個のsp数を用いて演算(図27(b)では区間b、
c…)することにより、常に一定区間の振幅値を見るこ
とができ、図27(c)の振幅値演算部21での演算結
果に示すような個々の振幅値Jva、Jvb、Jvc…
の値となる。As in the case of the amplitude value J in the section a, calculation is performed using the past k sp numbers for each sp (in FIG. 27B, the sections b,
c) can always see the amplitude value in a certain section, and the individual amplitude values Jva, Jvb, Jvc... as shown in the calculation result in the amplitude value calculation unit 21 in FIG.
Value.
【0357】図27(a)のような平坦区間を持った励
磁突入電流による差動電流Idが発生した場合での、交
流電圧の振幅値Jvの値は、演算区間がすべて差動電流
Idの平坦部分に含まれた時(図27(b)の区間a)
に、その値は最大となる。また、振幅値Jvが一定値k
vよりも大きい値をとった時に、電圧値判定演算部42
は、図27(d)の平坦判定演算部42での演算結果の
ように出力を生じる。In the case where the differential current Id is generated by the exciting rush current having a flat section as shown in FIG. 27A, the value of the amplitude value Jv of the AC voltage is calculated as follows. When included in a flat part (section a in FIG. 27B)
The value is maximum. Further, when the amplitude value Jv is a constant value k
When a value larger than v is taken, the voltage value determination operation unit 42
Generates an output like the calculation result of the flatness determination calculation unit 42 in FIG.
【0358】なお、上記一定値kvは、事故電流発生時
の電圧値と励磁突入電流発生時の電圧値との区別を行う
ための値であればよく、特に限定した値ではない。この
結果、電圧値判定演算42は、平坦判定演算22の出力
と同じタイミングで出力を生じるので、論理積演算回路
43も同じタイミングで出力を生じる。そして、論理積
演算回路43の出力は、1cy程度以上遅延時間を有す
る復帰遅延タイマー23により連続化され、励磁突入電
流発生時には励磁突入電流対策要素71の出力が常に送
出され続ける。The constant value kv is not particularly limited as long as it is a value for distinguishing the voltage value at the time of occurrence of an accident current from the voltage value at the time of occurrence of an inrush current. As a result, since the voltage value determination operation 42 generates an output at the same timing as the output of the flatness determination operation 22, the AND operation circuit 43 also generates an output at the same timing. Then, the output of the AND operation circuit 43 is made continuous by the return delay timer 23 having a delay time of about 1 cy or more, and the output of the excitation inrush current countermeasure element 71 is always sent out when the excitation inrush current occurs.
【0359】当該励磁突入電流対策要素71の出力は、
NOT演算回路19にて反転させられるので、NOT演
算回路19は常に出力を生じず、論理積演算回路20の
出力を常に阻止することができ、このため、励磁突入電
流に対する差動リレー80の誤動作を防止できる。The output of the inrush current suppression element 71 is
Since the NOT operation circuit 19 inverts the output, the NOT operation circuit 19 does not always generate an output, and can always block the output of the logical product operation circuit 20. Therefore, the malfunction of the differential relay 80 with respect to the inrush current of the excitation. Can be prevented.
【0360】一方、事故電流に過渡的な平坦部分を生じ
させるような高調波が発生する内部事故の場合には、必
ず、その変圧器の端子電圧は大きく低下するため、電圧
振幅値演算部41の出力である振幅値Jvは所定値kv
よりも小さくなり、その結果電圧値判定演算42は常に
出力を生じない。よって、前記平坦判定演算部22の出
力と前記電圧値判定演算42の出力は、論理積演算回路
43にて論理積され、励磁突入電流対策要素71は常に
出力を生じない。On the other hand, in the case of an internal fault in which harmonics that cause a transient flat portion in the fault current are generated, the terminal voltage of the transformer is greatly reduced. The output value of the amplitude value Jv is a predetermined value kv
And as a result, the voltage value determination operation 42 does not always produce an output. Therefore, the output of the flatness judgment operation unit 22 and the output of the voltage value judgment operation 42 are ANDed by the AND operation circuit 43, and the exciting inrush current countermeasure element 71 does not always generate an output.
【0361】当該励磁突入電流対策要素71の出力は、
NOT演算回路19にて反転させられるので、NOT演
算回路19は常に出力を生じ、論理積演算回路20の出
力を阻止することなく、差動リレー80は正常動作を行
うことができる。The output of the excitation inrush current suppression element 71 is
Since the NOT operation circuit 19 inverts the output, the NOT operation circuit 19 always generates an output, and the differential relay 80 can operate normally without blocking the output of the AND operation circuit 20.
【0362】なお、以上の説明では、平坦性を表す値と
して、振幅値Jvを基に説明してきたが、下記の一般式
((ト−1)式)で表される値としてもよい。即ち、前
記演算された差動電流の内、電気角T度間隔のK個の瞬
時値のディジタル量(vm ,vm-1 ,vm-2 ,…,v
m-(K-1) )を導入し、一定区間での振幅値をN乗した値
を求める。つまり、(ト−1)式で表される振幅値のN
乗JvN を振幅値演算として求める。In the above description, the value representing the flatness has been described based on the amplitude value Jv, but may be a value represented by the following general formula (formula (g-1)). That is, among the computed differential current, digital amount of K instantaneous value of the electrical angle T of spacing (v m, v m-1 , v m-2, ..., v
m- (K-1) ), and a value obtained by raising the amplitude value in a certain section to the Nth power is obtained. That is, N of the amplitude value represented by the equation (G-1)
The power Jv N is obtained as an amplitude value calculation.
【0363】[0363]
【数69】 [Equation 69]
【0364】一例を挙げると、N=2の時は(ト−1)
式の代わりに(ト−2)式を用いてもよいことになる。For example, when N = 2, (g-1)
The formula (g-2) may be used instead of the formula.
【数70】 [Equation 70]
【0365】そして、この求められた振幅値のN乗Jv
N が一定値kv以上の時に出力を生じる電圧値判定演算
部42を備えた励磁突入電流対策要素71を備えて、そ
の出力によって前記差動要素5の出力を阻止することに
より、前述した場合と同様の作用を奏することができ
る。本実施の形態では、前記した請求項10の場合と同
様に内部事故時と励磁突入電流時との弁別に電圧要素を
用いたものである。したがって、本判別手法は請求項1
〜請求項9のすべてに適用可能である。Then, the N-th power Jv of the obtained amplitude value is obtained.
By providing an excitation inrush current countermeasure element 71 having a voltage value determination operation unit 42 that generates an output when N is equal to or greater than a constant value kv, and by blocking the output of the differential element 5 with its output, A similar effect can be achieved. In the present embodiment, a voltage element is used for discriminating between an internal accident and an exciting rush current as in the case of the above-described claim 10. Therefore, this discrimination method is defined in claim 1
To claim 9.
【0366】上述したように、本実施の形態において
は、変圧器励磁突入電流と変圧器内部事故電流との波形
の違い、すなわち励磁突入電流は1サイクル中に変圧器
鉄心の磁束飽和によって電流が流れる区間と変圧器鉄心
の飽和が解けて電流が流れない一定の平坦部分が必ず存
在するのに対し、事故電流は基本波電流もしくは不特定
多数の高調波電流重畳のため一定区間の平坦部分が生じ
ないこと、および変圧器励磁突入電流発生時と変圧器内
部事故電流発生時との電圧の違い、すなわち励磁突入電
流発生時の特に励磁突入電流の流れない区間では電圧振
幅値が大きいのに対し、事故電流発生時には電圧振幅値
が小さいことの両方に着目したものである。As described above, in the present embodiment, the difference between the waveforms of the transformer inrush current and the transformer internal fault current, that is, the excitation inrush current is caused by the saturation of the magnetic flux of the transformer core during one cycle. While there is always a flat section where the current flows and the saturation of the transformer core is released and the current does not flow, the fault current has a flat section in the fixed section due to the fundamental current or the superposition of an unspecified number of harmonic currents. The difference between the voltage when the transformer inrush current occurs and the voltage when the transformer internal fault current occurs, that is, the voltage amplitude value is large when the magnetizing inrush current occurs, especially in the section where the magnetizing inrush current does not flow In addition, attention is paid to both the fact that the voltage amplitude value is small when an accident current occurs.
【0367】そして差動電流Idの内、電気角T度間隔
のK個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,
im-2 ,…,im-(k-1) ,およびvm ,vm-1 ,
vm-2 ,…,vm-(k-1) )を導入し、一定区間での電流
および電圧の振幅値をN乗した値を求め、この電流振幅
値が所定値k以下となること、および電圧振幅値が所定
値kv以上であることの2つの条件を満たしたときに励
磁突入電流と判定して出力を生じる励磁突入電流対策要
素71を備えて差動電流Idの平坦性、および電圧値の
大きさを検出する。[0367] Then among the differential current Id, a digital quantity of the K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 ,
i m-2, ..., i m- (k-1), and v m, v m-1,
v m−2 ,..., v m− (k−1) ), and obtains a value obtained by multiplying the amplitude value of the current and the voltage in a certain section to the N-th power. And an excitation inrush current countermeasure element 71 that determines an excitation inrush current and generates an output when the two conditions that the voltage amplitude value is equal to or greater than a predetermined value kv are provided, and the flatness of the differential current Id, and The magnitude of the voltage value is detected.
【0368】そして、この励磁突入電流対策要素71の
出力によって前記差動要素5の出力を阻止するようにし
たので、励磁突入電流と事故電流を確実に区別すること
ができ、前述した従来では適用が困難であった、内部事
故電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系
統の変圧器Trに対しても、変圧器励磁突入電流では確
実に不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作す
ることが可能なディジタル形保護継電器を得ることがで
きる。The output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 71, so that the exciting rush current and the fault current can be reliably distinguished. It is difficult for the transformer Tr of the power system in which the internal fault current includes the harmonic current near the second harmonic to be surely inoperable by the transformer inrush current, and the internal fault current is difficult. A digital protection relay that can sometimes operate reliably can be obtained.
【0369】図28は請求項12に係るディジタル形保
護継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示
す機能ブロック図であり、図24と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ説明する。即ち、本実施の形態の差動リレー8
0は、図28に示すように、図24の差動リレー80に
おける励磁突入電流対策要素70を省略し、これに代え
て、新たな励磁突入電流対策要素72を備えた構成とし
ている。FIG. 28 is a functional block diagram showing a configuration example of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital type protection relay according to claim 12, and the same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. That is, the differential relay 8 of the present embodiment
28, as shown in FIG. 28, the excitation inrush current countermeasure element 70 in the differential relay 80 of FIG. 24 is omitted, and a new excitation inrush current countermeasure element 72 is provided instead.
【0370】さらに、励磁突入電流対策要素72は、振
幅値演算部21と、平坦判定演算部22と、復帰遅延タ
イマー23と、電圧上昇判定演算部44と、復帰遅延タ
イマー45と、論理積演算回路46とからなっている。
ここで、振幅値演算部21、平坦判定演算部22、およ
び復帰遅延タイマー23は、前記した図26の実施の形
態の場合と同様の機能を有するものである。Further, the excitation inrush current countermeasure element 72 includes an amplitude value calculator 21, a flatness determination calculator 22, a return delay timer 23, a voltage rise determination calculator 44, a return delay timer 45, and a logical product calculation. And a circuit 46.
Here, the amplitude value calculation unit 21, the flatness determination calculation unit 22, and the return delay timer 23 have the same functions as in the embodiment of FIG. 26 described above.
【0371】ここで、電圧上昇判定演算部44は、交流
電圧v1の大きさが、一定値以上上昇したかを検出し、
一定値以上上昇した場合に出力を生じるものである。ま
た、復帰遅延タイマー45は、励磁突入電流が差動要素
の動作レベル以下に十分減衰するのに必要な時間以上の
遅延時間を有する復帰遅延タイマーである。さらに、復
帰遅延タイマー23の出力と、復帰遅延タイマー45の
出力は、論理積演算回路46にて論理積される。Here, the voltage rise determination calculating section 44 detects whether the magnitude of the AC voltage v1 has risen by a certain value or more.
An output is generated when the voltage rises above a certain value. The return delay timer 45 is a return delay timer having a delay time longer than a time required for the exciting rush current to sufficiently attenuate below the operation level of the differential element. Further, the output of the return delay timer 23 and the output of the return delay timer 45 are ANDed by the AND operation circuit 46.
【0372】一方、論理積演算回路46の出力をNOT
演算回路19にて反転させ、さらに論理積演算回路20
で差動要素5の出力との論理積演算を行うことにより、
励磁突入電流にて動作する差動要素5の出力を阻止し、
差動リレー80としての誤動作を防止する。On the other hand, the output of the AND operation circuit 46 is set to NOT.
Inverted by the operation circuit 19,
By performing an AND operation with the output of the differential element 5 in
Blocking the output of the differential element 5 operating with the inrush current of the excitation,
A malfunction as the differential relay 80 is prevented.
【0373】次に、本実施の形態の差動リレー80の作
用について説明する。なお、差動要素5の作用について
は、前記図31の場合と同様であるので、ここではその
説明を省略する。図28において、差動要素5の差動電
流演算部14で導出された差動電流Idは、励磁突入電
流対策要素72に導入され、振幅値演算部21にて平坦
性を検出するための演算を行って、振幅値Jが求められ
る。Next, the operation of the differential relay 80 according to the present embodiment will be described. The operation of the differential element 5 is the same as that in the case of FIG. 31, and the description thereof is omitted here. In FIG. 28, the differential current Id derived by the differential current calculator 14 of the differential element 5 is introduced to the exciting rush current countermeasure element 72, and is calculated by the amplitude value calculator 21 to detect flatness. Is performed to obtain the amplitude value J.
【0374】そして、ここで求められた振幅値Jが所定
値k以下の時に、平坦判定演算部22は出力を生じ、当
該平坦判定演算部22の出力は、復帰遅延タイマー23
にて連続化される。When the amplitude value J obtained here is equal to or smaller than the predetermined value k, the flatness determination calculation section 22 generates an output.
Is continuous.
【0375】一方、図26の実施の形態の場合と同様
に、変圧器のいずれか1つの端子の電圧V1は、計器用
変成器PTを介して適当な大きさに変換され、計器用変
成器PTにより抽出された交流電圧V1は、入力変成器
37により、さらに適当な大きさに変換された後、A/
D変換器3に導入される。また、A/D変換器3では、
交流電圧V1を一定時間間隔でサンプリングし、ディジ
タル量v1に変換する。On the other hand, as in the case of the embodiment of FIG. 26, the voltage V1 at any one terminal of the transformer is converted into an appropriate voltage via a transformer PT, and The AC voltage V1 extracted by the PT is further converted to an appropriate magnitude by the input transformer 37,
It is introduced into the D converter 3. In the A / D converter 3,
The AC voltage V1 is sampled at regular time intervals and converted into a digital quantity v1.
【0376】当該ディジタル量に変換されたv1は、電
圧上昇判定演算部44に導入される。電圧上昇判定演算
部には、既知の演算アルゴリズムを用いればよい。例え
ば、現時点の瞬時値v(現在)と、1サイクル前の瞬時
値v(1サイクル前)、との差分値ΔV(ΔV=v(現
在)−v(1サイクル前))を取り、この差分値ΔVが
一定値kv′以上の時に電圧上昇判定演算部44は出力
を生じる。[0376] The v1 converted into the digital quantity is introduced into the voltage rise determination calculation section 44. A known calculation algorithm may be used for the voltage rise determination calculation unit. For example, a difference value ΔV (ΔV = v (current) −v (one cycle before)) between the instantaneous value v (current) at the present time and the instantaneous value v (one cycle before) one cycle before is taken, and this difference is calculated. When the value ΔV is equal to or greater than the fixed value kv ′, the voltage rise determination calculation section 44 generates an output.
【0377】また、電圧上昇判定演算部44の出力は、
復帰遅延タイマー45に導入されて復帰遅延され、復帰
遅延タイマー45は励磁突入電流が減衰して差動要素が
復帰する時間以上継続して出力を生じるものであれば良
い。The output of the voltage rise determination calculation section 44 is
The return delay timer 45 is introduced into the return delay timer 45 and is delayed for return. The return delay timer 45 may be any one as long as it generates an output continuously for a period of time during which the exciting rush current attenuates and the differential element returns.
【0378】また、復帰遅延タイマー45は、励磁突入
電流が差動要素の動作レベル以下に十分減衰するのに必
要な時間以上の遅延時間を有する復帰遅延タイマーであ
る。さらに、復帰遅延タイマー23の出力と、復帰遅延
タイマー45の出力は、論理積演算回路46にて論理積
される。The return delay timer 45 is a return delay timer having a delay time longer than a time required for the exciting rush current to sufficiently attenuate below the operation level of the differential element. Further, the output of the return delay timer 23 and the output of the return delay timer 45 are ANDed by the AND operation circuit 46.
【0379】また、電圧上昇判定演算部44の出力は、
論理積演算回路46にて復帰遅延タイマー23の出力と
論理積された後、NOT演算回路19にて反転させら
れ、さらに論理積演算回路20で差動要素5の出力との
論理積演算を行うことにより、励磁突入電流にて動作す
る差動要素5の出力を阻止し、差動リレー1としての誤
動作を防止することができる。The output of the voltage rise determination calculation section 44 is
The logical product is ANDed with the output of the return delay timer 23 by the logical product arithmetic circuit 46, inverted by the NOT arithmetic circuit 19, and further performed by the logical product arithmetic circuit 20 with the output of the differential element 5. Thus, the output of the differential element 5 that operates by the inrush exciting current can be prevented, and malfunction as the differential relay 1 can be prevented.
【0380】以下に、かかる点についてより具体的に説
明する。励磁突入電流は、変圧器鉄心飽和の関係によ
り、電流が流れる期間と流れない期間との周期性が1サ
イクル毎に生じる。このため、励磁突入電流による平坦
判定演算部22の出力は、1サイクル毎に一回は必ず送
出され、その出力は1サイクル毎の周期性を持つ断続出
力であり、1サイクル程度以上の遅延時間を有する復帰
遅延タイマー23の出力は、必ず送出され続ける。Hereinafter, such a point will be described more specifically. The excitation inrush current has a periodicity between a period in which the current flows and a period in which the current does not flow, for each cycle due to the relationship of the transformer core saturation. For this reason, the output of the flatness determination operation unit 22 based on the inrush current is always sent once every cycle, and the output is an intermittent output having a periodicity every cycle, and a delay time of about one cycle or more. The output of the return delay timer 23 having the following is always transmitted.
【0381】また、励磁突入電流が発生するような、変
圧器電圧印加時には、変圧器電圧印加以前に比べて、電
圧が大きく増加するため、電圧上昇判定演算部44は出
力を生じる。また、電圧上昇判定演算部44の出力は、
復帰遅延タイマー45に導入されて復帰遅延され、復帰
遅延タイマー45は励磁突入電流が減衰して差動要素が
復帰する時間以上継続して出力を生じる。When the transformer voltage is applied such that an exciting rush current is generated, the voltage is greatly increased as compared with before the transformer voltage is applied. Further, the output of the voltage rise determination calculation unit 44 is:
The return delay timer 45 is introduced to the return delay timer 45 and is delayed for return. The return delay timer 45 continuously generates an output for a time equal to or longer than the time when the exciting rush current is attenuated and the differential element returns.
【0382】そして、前記復帰遅延タイマー23の出力
と前記復帰遅延タイマー45の出力は、論理積演算回路
46にて論理積されるので、励磁突入電流対策要素72
は、変圧器電圧印加の時点から差動要素が復帰するまで
の間は、少なくとも出力を生じる。The output of the return delay timer 23 and the output of the return delay timer 45 are ANDed by the AND operation circuit 46, so that the excitation inrush current countermeasure element 72
Generates at least an output from the time when the transformer voltage is applied until the differential element returns.
【0383】当該励磁突入電流対策要素72の出力は、
NOT演算回路19にて反転させられるので、NOT演
算回路19は常に出力を生じず、論理積演算回路20の
出力を常に阻止することができ、このため、励磁突入電
流に対する差動リレー80の誤動作を防止できる。The output of the inrush current suppression element 72 is
Since the NOT operation circuit 19 inverts the output, the NOT operation circuit 19 does not always generate an output, and can always block the output of the logical product operation circuit 20. Therefore, the malfunction of the differential relay 80 with respect to the inrush current of the excitation. Can be prevented.
【0384】一方、内部事故の場合には、必ず、その変
圧器の端子電圧は大きく低下するため、電圧上昇判定演
算部44は(ΔV≧kv′の条件を満たさないので)常
に出力を生じず、さらに、復帰遅延タイマー45も出力
を生じない。よって、前記復帰遅延タイマー23の出力
と前記復帰遅延タイマー45の出力は、論理積演算回路
46にて論理積され、励磁突入電流対策要素72は常に
出力を生じない。On the other hand, in the case of an internal accident, since the terminal voltage of the transformer always drops greatly, the voltage rise determination operation unit 44 does not always generate an output (since the condition of ΔV ≧ kv ′ is not satisfied). Further, the recovery delay timer 45 does not produce any output. Therefore, the output of the return delay timer 23 and the output of the return delay timer 45 are ANDed by the AND operation circuit 46, and the excitation inrush current countermeasure element 72 does not always output.
【0385】当該励磁突入電流対策要素72の出力は、
NOT演算回路19にて反転させられるので、NOT演
算回路19は常に出力を生じ、論理積演算回路20の出
力を阻止することなく、差動リレー80は正常動作を行
うことができる。The output of the inrush current suppression element 72 is
Since the NOT operation circuit 19 inverts the output, the NOT operation circuit 19 always generates an output, and the differential relay 80 can operate normally without blocking the output of the AND operation circuit 20.
【0386】本実施の形態では、内部事故時と励磁突入
電流時とを弁別するために電圧上昇程度を用いたもので
ある。つまり変圧器電圧印加時にはそれ以前に比して電
圧が大きく上昇し、これとは反対に内部事故時は低下す
るからである。したがって、この判定手法は請求項1〜
請求項11の全てに適用される。In the present embodiment, the degree of voltage rise is used to discriminate between an internal accident and an exciting rush current. That is, when a transformer voltage is applied, the voltage rises significantly as compared with before, and conversely, it drops when an internal accident occurs. Therefore, this determination method is described in claims 1 to
It applies to all of claim 11.
【0387】上述したように、本実施の形態において
は、変圧器励磁突入電流と変圧器内部事故電流との波形
の違い、すなわち励磁突入電流は1サイクル中に変圧器
鉄心の磁束飽和によって電流が流れる区間と変圧器鉄心
の飽和が解けて電流が流れない一定の平坦部分が必ず存
在するのに対し、事故電流は基本波電流もしくは不特定
多数の高調波電流重畳のため一定区間の平坦部分が生じ
ないこと、および変圧器励磁突入電流発生時と変圧器内
部事故電流発生時との電圧の違い、すなわち励磁突入電
流発生時には電圧が大きく上昇し、事故電流発生時には
電圧が低下することの両方に着目したものである。As described above, in the present embodiment, the difference between the waveforms of the transformer inrush current and the transformer internal fault current, that is, the excitation inrush current is caused by the magnetic flux saturation of the transformer core during one cycle. While there is always a flat section where the current flows and the saturation of the transformer core is released and the current does not flow, the fault current has a flat section in the fixed section due to the fundamental current or the superposition of an unspecified number of harmonic currents. And the voltage difference between when the transformer inrush current occurs and when the transformer internal fault current occurs, that is, the voltage rises significantly when the magnetizing inrush current occurs, and drops when the fault current occurs. This is the focus.
【0388】そして差動電流Idの内、電気角T度間隔
のK個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,
im-2 ,…,im-(k-1) )を導入し、一定区間での電流
および電圧の振幅値をN乗した値を求め、この電流振幅
値が所定値k以下となること、および電圧が所定値k
v′以上上昇することの2つの条件を満たしたときに励
磁突入電流と判定して出力を生じる励磁突入電流対策要
素72を備えて差動電流Idの平坦性、および電圧値の
大きさを検出し、この励磁突入電流対策要素72の出力
によって前記差動要素5の出力を阻止するようにした。[0388] Then among the differential current Id, a digital quantity of the K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 ,
i m−2 ,..., im− (k−1) ), and obtains a value obtained by multiplying the current and voltage amplitude values in a certain section to the Nth power, and this current amplitude value is not more than a predetermined value k. , And the voltage is a predetermined value k
An excitation inrush current countermeasure element 72 that determines an excitation inrush current and generates an output when the two conditions of increasing by at least v ′ are satisfied is provided to detect the flatness of the differential current Id and the magnitude of the voltage value. The output of the differential element 5 is blocked by the output of the exciting rush current countermeasure element 72.
【0389】その結果、励磁突入電流と事故電流を確実
に区別することができ、前述した従来では適用が困難で
あった、内部事故電流に第2調波近傍の高調波電流を含
むような電力系統の変圧器Trに対しても、変圧器励磁
突入電流では確実に不動作となり、変圧器内部事故時に
は確実に動作することが可能なディジタル形保護継電器
を得ることができる。As a result, the inrush current and the fault current can be reliably distinguished from each other, and the above-mentioned conventional power which is difficult to be applied is such that the internal fault current includes a harmonic current near the second harmonic. Even for the transformer Tr of the system, a digital protection relay can be obtained that can reliably operate when the transformer inrush current flows, and can operate reliably when an accident occurs inside the transformer.
【0390】図29は請求項13に係るディジタル形保
護継電器である変圧器保護用の差動リレーの構成例を示
す機能ブロック図であり、図1と同一部分には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ説明する。なお、差動要素5の構成については、
図1と全く同じであるため、図29ではその構成の一部
を割愛している。FIG. 29 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a differential relay for protecting a transformer, which is a digital protection relay according to claim 13, in which the same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions will be described here. In addition, about the structure of the differential element 5,
Since the configuration is completely the same as that of FIG. 1, a part of the configuration is omitted in FIG.
【0391】即ち、本実施の形態の差動リレー1は、図
29に示すように、図1における差動要素5と論理積演
算回路20との間に、差動要素5の出力を1サイクル程
度以上の時間遅延する動作遅延タイマー47を新たに備
えると共に、差動要素5の差動判定演算部16の出力と
励磁突入電流対策要素61の復帰遅延タイマー23の論
理積を演算する論理積演算回路48を備え、この論理積
演算回路48の出力により、動作遅延タイマー47の出
力を阻止する構成としている。That is, as shown in FIG. 29, the differential relay 1 according to the present embodiment outputs the output of the differential element 5 for one cycle between the differential element 5 and the AND operation circuit 20 in FIG. An operation delay timer 47 for delaying the time by about the same or more is newly provided, and an AND operation for calculating an AND of the output of the differential determination operation unit 16 of the differential element 5 and the return delay timer 23 of the exciting rush current countermeasure element 61 is provided. A circuit 48 is provided, and the output of the operation delay timer 47 is blocked by the output of the AND operation circuit 48.
【0392】差動要素5の作用については、前記図31
の場合と同様であるので、ここではその説明を省略す
る。図29においては、励磁突入電流対策要素61に導
入され、振幅値演算部21にて前記第1の実施の形態で
説明した(イ)式に基づく演算を行い、差動電流Idの
各sp毎における一定区間の振幅値Jが算出される。ま
た、平坦判定演算部22では、一定区間の振幅値Jがs
p毎に常に判定演算されている。The operation of the differential element 5 is described with reference to FIG.
Since this is the same as the case described above, the description is omitted here. In FIG. 29, the amplitude intrusion current countermeasure element 61 is introduced into the element 61, and the amplitude value calculation unit 21 performs the calculation based on the equation (A) described in the first embodiment, and calculates the differential current Id for each sp. The amplitude value J of a certain section in is calculated. Further, in the flatness determination calculation unit 22, the amplitude value J in a certain section is s.
The judgment calculation is always performed for each p.
【0393】しかしながら、常時判定することは、負荷
電流が流れている状態や外部事故で通過電流が流れてい
る状態では通常、差動電流Idが零であるため、平坦判
定演算部22は常に動作状態にあり、差動要素5の出力
を常時阻止していることになる。However, since the differential current Id is usually zero in a state where a load current is flowing or a state where a passing current is flowing due to an external accident, the flat determination operation section 22 always operates to always make a determination. In this state, the output of the differential element 5 is always blocked.
【0394】そして、この時に内部事故が発生した場合
には、平坦判定演算部22の出力は復帰するが、差動リ
レー1としての動作時間は、励磁突入電流対策要素61
の復帰遅延タイマー23の出力復帰に要する時間分の遅
れを生じることになる。If an internal accident occurs at this time, the output of the flatness determination calculation unit 22 is restored, but the operation time of the differential relay 1 is reduced by the excitation inrush current countermeasure element 61.
Is delayed by the time required to return the output of the return delay timer 23.
【0395】この点、本実施の形態では、差動判定演算
部16の出力と励磁突入電流対策要素61との論理積演
算を論理積演算回路48で行い、差動要素5が動作しな
い場合には励磁突入電流対策要素61の出力を阻止し、
差動要素5が動作した場合には励磁突入電流対策要素6
1の出力を許容するようにしている。In this respect, in the present embodiment, a logical product operation of the output of the differential judgment calculation unit 16 and the exciting rush current countermeasure element 61 is performed by the logical product calculation circuit 48, and when the differential element 5 does not operate. Blocks the output of the excitation inrush current suppression element 61,
When the differential element 5 operates, the excitation inrush current suppression element 6
1 is allowed.
【0396】その結果、差動電流Idがない定常状態に
おいての励磁突入電流対策要素61による不要な出力阻
止を行うことはなく、この状態から内部事故が発生した
場合でも、差動リレー1の動作時間遅れを小さくするこ
とができる。As a result, in the steady state where there is no differential current Id, unnecessary output blocking by the magnetizing inrush current countermeasure element 61 is not performed, and even if an internal accident occurs from this state, the operation of the differential relay 1 can be performed. The time delay can be reduced.
【0397】なお、差動判定演算部16の出力を遅延す
る動作遅延タイマー47は、差動判定演算部16の出力
によって起動される励磁突入電流対策要素61との時間
協調をとるものであり、励磁突入電流発生時に、差動判
定演算部16の出力が励磁突入電流対策要素61の出力
よりも先に送出されるのを遅らせるためのものである。The operation delay timer 47 for delaying the output of the differential judgment operation section 16 cooperates with the exciting inrush current countermeasure element 61 activated by the output of the differential judgment operation section 16. This is for delaying the output of the differential judgment operation section 16 before the output of the excitation inrush current countermeasure element 61 when the inrush current occurs.
【0398】これにより、差動要素5の出力と励磁突入
電流対策要素61の出力との論理積演算回路48の動作
出力によって、差動要素5の出力を遅延する動作遅延タ
イマー47出力を阻止することにより、差動リレー1と
しての誤動作を防止することができる。Thus, the output of the operation delay timer 47 for delaying the output of the differential element 5 is prevented by the operation output of the AND circuit 48 of the output of the differential element 5 and the output of the exciting rush current countermeasure element 61. This can prevent a malfunction as the differential relay 1.
【0399】また、平坦区間を持たない事故電流では、
平坦判定演算部22の出力は生じず、差動判定演算部1
6の出力は、動作遅延タイマー47および論理積演算回
路20を通してそのまま差動リレー1の出力となり、正
常動作を行うことができる。以上の説明から明らかなよ
うに、本実施の形態による判別手法は請求項1〜請求項
12のすべてに適用可能である。In the case of an accident current having no flat section,
The output of the flatness determination calculation unit 22 does not occur, and the differential determination calculation unit 1
The output of the differential relay 1 is directly output from the differential relay 1 through the operation delay timer 47 and the logical product operation circuit 20, so that the normal operation can be performed. As is apparent from the above description, the determination method according to the present embodiment is applicable to all of claims 1 to 12.
【0400】上述したように、本実施の形態において
は、変圧器励磁突入電流と変圧器内部事故電流との波形
の違い、すなわち励磁突入電流は1サイクル中に変圧器
鉄心の磁束飽和によって電流が流れる区間と変圧器鉄心
の飽和が解けて電流が流れない一定の平坦部分が必ず存
在するのに対し、事故電流は基本波電流もしくは不特定
多数の高調波電流重畳のため一定区間の平坦部分が生じ
ないことに着目したものである。As described above, in the present embodiment, the difference between the waveforms of the transformer inrush current and the transformer internal fault current, that is, the excitation inrush current is caused by the magnetic flux saturation of the transformer core during one cycle. While there is always a flat section where the current flows and the saturation of the transformer core is released and the current does not flow, the fault current has a flat section in the fixed section due to the fundamental current or the superposition of an unspecified number of harmonic currents. It is noted that it does not occur.
【0401】そして差動電流Idの内、電気角T度間隔
のK個の瞬時値のディジタル量(im ,im-1 ,
im-2 ,…,im-(k-1) )を導入し、一定区間での電流
および電圧の振幅値をN乗した値を求め、この電流振幅
値が所定値k以下となるときに励磁突入電流と判定して
出力を生じる励磁突入電流対策要素72を備えて差動電
流Idの平坦性を検出すると共に、差動要素5と論理積
演算回路20との間に、差動要素5の出力を1サイクル
程度以上の時間遅延する動作遅延タイマー47を備え、
さらに差動要素5の差動判定演算部16の出力と励磁突
入電流対策要素61の復帰遅延タイマー23の出力との
論理積を演算する論理積演算回路48を備え、この論理
積演算回路48の出力により、動作遅延タイマー47の
出力を阻止するようにした。[0401] Then among the differential current Id, a digital quantity of the K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 ,
i m-2, ..., introduced i m- (k-1)) , determine the values of the amplitude value raised to the power N of the current and voltage at a predetermined interval, when the current amplitude value is equal to or less than a predetermined value k An inrush current countermeasure element 72 for determining an inrush current and generating an output is provided to detect the flatness of the differential current Id, and to provide a differential element between the differential element 5 and the logical product operation circuit 20. 5 is provided with an operation delay timer 47 for delaying the output of No. 5 for about one cycle or more,
Further, there is provided an AND operation circuit 48 for calculating an AND operation between the output of the differential judgment operation section 16 of the differential element 5 and the output of the return delay timer 23 of the exciting rush current countermeasure element 61. The output of the operation delay timer 47 is blocked by the output.
【0402】したがって、励磁突入電流の大きさに関係
なく、励磁突入電流と事故電流を確実に区別することが
でき、前述した従来では適用が困難であった、内部事故
電流に第2調波近傍の高調波電流を含むような電力系統
の変圧器Trに対しても、変圧器励磁突入電流では確実
に不動作となり、変圧器内部事故時には確実に動作する
ことが可能なディジタル形保護継電器を得ることができ
る。Therefore, regardless of the magnitude of the inrush current, the inrush current and the fault current can be reliably distinguished from each other. A transformer protection inrush with a transformer excitation inrush current, and a digital protection relay capable of operating reliably in the event of an internal transformer accident, even for a transformer Tr of a power system including harmonic currents of be able to.
【0403】なお、本発明は前述の各実施の形態に限定
されるものではなく、以下に列挙する(a)〜(e)の
ようにしても同様に実施することができる。 (a)前記した各実施形態では、変圧器Trが2巻線変
圧器である場合を例として説明したが、これに限らず、
3巻線以上の複数端子を有する変圧器保護用の差動リレ
ーについても本発明を同様に適用することが可能であ
る。 (b)前記した第10の実施形態乃至第12の実施形態
において、使用する交流電圧は、変圧器のいずれの端子
の交流電圧でもよく、特に限定されたものではない。例
えば、3巻線変圧器においては、1次側端子電圧、2次
側端子電圧、3次側端子電圧のいずれを使用しても良
い。 (c)前記した第10の実施形態乃至第12の実施形態
において、端子電圧はいずれか1つの端子電圧を用いる
例を記載したが、複数箇所の電圧に着目するとしても同
様である。特に図示しないが、複数の端子電圧に着目す
る場合は、例えば図24のような電圧値判定演算部の出
力をANDで使用する。このような拡張は周知の技術で
あり、当然、本発明の範囲であることはもちろんであ
る。 (d)A/D変換のサンプリング周波数は、差動電流の
瞬時値の振幅値を見ることで、事故電流と励磁突入電流
とを区別できる値であれば、特に前述した値に限定され
るものではない。 (e)前記した各実施形態における(イ)式、(ロ)
式、(ハ)式、(ニ)式、(ホ)式は振幅値を算出する
ため、インラッシュ電流だけではなく、通常の電流、電
圧などの振幅値演算としても適用できる。又、第11の
実施形態の(ト)式は、(イ)式を電圧の振幅値演算と
して適用している一例である。The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in the same manner as in the following (a) to (e). (A) In each of the embodiments described above, the case where the transformer Tr is a two-winding transformer has been described as an example. However, the present invention is not limited to this.
The present invention can be similarly applied to a transformer protection differential relay having a plurality of terminals having three or more windings. (B) In the above-described tenth to twelfth embodiments, the AC voltage used may be the AC voltage of any terminal of the transformer, and is not particularly limited. For example, in a three-winding transformer, any of the primary terminal voltage, the secondary terminal voltage, and the tertiary terminal voltage may be used. (C) In the above-described tenth to twelfth embodiments, an example is described in which any one terminal voltage is used as the terminal voltage. However, the same applies when focusing on a plurality of voltages. Although not particularly shown, when attention is paid to a plurality of terminal voltages, for example, the output of the voltage value determination calculation unit as shown in FIG. 24 is used by AND. Such extensions are well known in the art and are, of course, within the scope of the present invention. (D) The sampling frequency of the A / D conversion is particularly limited to the above-mentioned value as long as it can distinguish the fault current and the inrush current by looking at the amplitude of the instantaneous value of the differential current. is not. (E) Equations (a) and (b) in each of the embodiments described above.
Equations (c), (d), and (e) calculate the amplitude value, and thus can be applied not only to the inrush current but also to the calculation of the amplitude value of normal current, voltage, and the like. The expression (g) in the eleventh embodiment is an example in which the expression (a) is applied as a voltage amplitude value calculation.
【0404】[0404]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば変
圧器励磁突入電流と変圧器内部事故電流との波形の違
い、すなわち励磁突入電流には、1サイクル中に変圧器
鉄心の飽和が解けて電流が流れない区間(無電流期間)
が必ず存在するのに対し、事故電流には、基本波電流も
しくは不特定高調波電流の重畳のため無電流期間が生じ
ないことに着目し、差動電流の平坦性を、振幅値を演算
してその値が所定の値以下であるときに励磁突入電流と
判定する励磁突入電流対策要素を備えて、励磁突入電流
と事故電流とを確実に区別することにより、従来では適
用が困難であった内部事故電流に第2調波近傍の高調波
電流を含むような電力系統の変圧器に対しても、励磁突
入電流では確実に不動作となり、変圧器内部事故時には
確実に動作することが可能なディジタル形保護継電器が
提供できる。As described above, according to the present invention, the difference between the waveforms of the transformer inrush current and the fault current inside the transformer, that is, the saturation of the transformer core in one cycle is caused by the inrush current of the transformer. Section where no current flows due to melting (no current period)
The fault current always exists, but the fault current does not have a current-free period due to the superposition of the fundamental current or unspecified harmonic current, and the flatness of the differential current is calculated by the amplitude value. In the past, it was difficult to apply by providing an exciting inrush current countermeasure element for determining an exciting inrush current when the value is equal to or less than a predetermined value, and by reliably distinguishing the exciting inrush current from the fault current. Even for transformers in power systems that include harmonic currents near the second harmonic in the internal fault current, the inrush current will surely disable operation, and can reliably operate in the event of a transformer internal fault. A digital protection relay can be provided.
【図1】本発明によるディジタル形保護継電器(差動リ
レー)の第1の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 1 is a functional block diagram showing a first embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図2】事故電流波形と励磁突入電流波形の特徴を示す
波形図。FIG. 2 is a waveform chart showing characteristics of a fault current waveform and an exciting inrush current waveform.
【図3】同第1の実施の形態における作用を説明するた
めの図。FIG. 3 is a view for explaining an operation in the first embodiment.
【図4】同第1の実施の形態における作用を説明するた
めの図。FIG. 4 is a view for explaining the operation in the first embodiment.
【図5】本発明によるディジタル形保護継電器(差動リ
レー)の第2の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 5 is a functional block diagram showing a digital protection relay (differential relay) according to a second embodiment of the present invention.
【図6】同第2の実施の形態における作用を説明するた
めの図。FIG. 6 is a view for explaining the operation in the second embodiment.
【図7】本発明によるディジタル形保護継電器(差動リ
レー)の第3の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 7 is a functional block diagram showing a digital protection relay (differential relay) according to a third embodiment of the present invention.
【図8】同第3の実施の形態における作用を説明するた
めの図。FIG. 8 is a diagram for explaining an operation in the third embodiment.
【図9】本発明によるディジタル形保護継電器(差動リ
レー)の第4の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 9 is a functional block diagram showing a fourth embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図10】同第4の実施の形態における作用を説明する
ための図。FIG. 10 is a diagram for explaining an operation in the fourth embodiment.
【図11】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第5の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 11 is a functional block diagram showing a fifth embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図12】同第5の実施の形態における作用を説明する
ための図。FIG. 12 is a view for explaining the operation in the fifth embodiment.
【図13】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第6の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 13 is a functional block diagram showing a sixth embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図14】ディジタル形保護継電器(差動リレー)の見
る、変圧器電圧印加時の励磁突入電流波形と、外部事故
回復時の励磁突入電流波形の特徴を示す波形図。FIG. 14 is a waveform diagram showing the characteristics of an exciting inrush current waveform when a transformer voltage is applied and an exciting inrush current waveform when an external accident is recovered, as seen from a digital protection relay (differential relay).
【図15】同第6の実施の形態における作用を説明する
ための図。FIG. 15 is a view for explaining the operation in the sixth embodiment.
【図16】同第6の実施の形態における作用を説明する
ための図。FIG. 16 is a view for explaining an operation in the sixth embodiment.
【図17】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第7の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 17 is a functional block diagram showing a seventh embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図18】同第7の実施の形態における作用を説明する
ための図。FIG. 18 is a view for explaining the operation in the seventh embodiment.
【図19】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第8の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 19 is a functional block diagram showing an eighth embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図20】同第8の実施の形態における作用を説明する
ための図。FIG. 20 is a view for explaining the operation in the eighth embodiment.
【図21】同第8の実施の形態における作用を説明する
ための図。FIG. 21 is a view for explaining the operation in the eighth embodiment.
【図22】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第9の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 22 is a functional block diagram showing a ninth embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図23】同第9の実施の形態における作用を説明する
ための図。FIG. 23 is a view for explaining the operation in the ninth embodiment;
【図24】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第10の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 24 is a functional block diagram showing a tenth embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図25】変圧器に差動リレーを適用した場合の一例を
示す回路図。FIG. 25 is a circuit diagram showing an example in which a differential relay is applied to a transformer.
【図26】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第11の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 26 is a functional block diagram showing an eleventh embodiment of the digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図27】同第11の実施の形態における作用を説明す
るための図。FIG. 27 is a view for explaining the operation in the eleventh embodiment.
【図28】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第12の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 28 is a functional block diagram showing a twelfth embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図29】本発明によるディジタル形保護継電器(差動
リレー)の第13の実施の形態を示す機能ブロック図。FIG. 29 is a functional block diagram showing a thirteenth embodiment of a digital protection relay (differential relay) according to the present invention.
【図30】変圧器に差動リレーを適用した場合の一例を
示す回路図。FIG. 30 is a circuit diagram showing an example in which a differential relay is applied to a transformer.
【図31】従来の差動リレーの構成例を示す機能ブロッ
ク図。FIG. 31 is a functional block diagram showing a configuration example of a conventional differential relay.
G 電力系統電源 CB 遮断器 CT1,CT2 変流器(CT) Tr 変圧器 PT 計器用変成器PT 1,80 差動リレー 2 変成器(CT) 3 A/D変換器 4 CPU 5 差動要素 6 励磁突入電流対策要素(2f検出) 11,12 振幅値演算部 13 抑制電流(スカラー和)演算部 14 差動電流(ベクトル和)演算部 15 振幅値演算部(1f) 16 差動判定演算部 17 振幅値演算部(2f) 18 2f判定演算部 19 NOT(反転)演算回路 20,33,40,43,46,48 論理積(AN
D)演算回路 21,24,25,26,27,28,41 振幅値
演算部 22,29,36 平坦判定演算部 23,45 復帰遅延タイマー 30 論理和(OR)演算回路 31,47 動作遅延タイマー 32,34 シフト演算部 35 最大値検出演算部 37 変成器(PT) 38 電圧振幅値演算部 39,42 電圧値判定演算部 44 電圧上昇判定演算部 61〜72 励磁突入電流対策要素G Power system power supply CB breaker CT1, CT2 Current transformer (CT) Tr Transformer PT Transformer for instrument PT 1, 80 Differential relay 2 Transformer (CT) 3 A / D converter 4 CPU 5 Differential element 6 Exciting inrush current countermeasure element (2f detection) 11, 12 Amplitude value calculation unit 13 Suppression current (scalar sum) calculation unit 14 Differential current (vector sum) calculation unit 15 Amplitude value calculation unit (1f) 16 Differential judgment calculation unit 17 Amplitude value calculation unit (2f) 18 2f determination calculation unit 19 NOT (inversion) calculation circuit 20, 33, 40, 43, 46, 48 Logical product (AN
D) Operation circuit 21, 24, 25, 26, 27, 28, 41 Amplitude value operation unit 22, 29, 36 Flatness judgment operation unit 23, 45 Return delay timer 30 Logical OR (OR) operation circuit 31, 47 Operation delay timer 32, 34 shift operation unit 35 maximum value detection operation unit 37 transformer (PT) 38 voltage amplitude value operation unit 39, 42 voltage value judgment operation unit 44 voltage rise judgment operation unit 61-72 excitation inrush current suppression element
【数71】 [Equation 71]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 寛 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 山浦 充 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 中野 聡 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 佐藤 力生 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 堀 政夫 東京都港区芝浦1丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Yamakawa 1-3-1 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Mitsuru Yamaura 1-Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Fuchu, Inc. Inside the factory (72) Inventor Satoshi Nakano 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Fuchu factory, Toshiba Corporation (72) Inventor Rikio Sato 1-toshiba-cho, Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Fuchu factory, Toshiba (72) Inventor Masao Hori 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside the Toshiba head office
Claims (13)
各相毎の交流電流を導入し、当該導入された交流電流を
各々一定時間間隔でサンプリングして交流電流の瞬時値
のディジタル量に変換し、前記変換されたディジタル量
を用いて各相毎の差動電流を求め、ここで求められた差
動電流に基づく電気量が所定の値以上である時に内部事
故と判定して出力を生じる第1の判定手段を有する差動
保護要素を備えたディジタル形保護継電器において、前
記求められた差動電流の内、電気角T度間隔のK個の瞬
間値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,im-3 ,
…,im-(K-1) )を導入し、下記振幅値演算式(イ)に
て、差動電流の一定区間における振幅値を求め、ここで
求められた振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値
以下の時に出力する第2の判定手段、および前記第2の
判定手段の出力を所定時間復帰遅延する第1の復帰遅延
手段を有する励磁突入電流対策要素を備え、 前記励磁
突入電流対策要素の出力により、前記差動保護要素の出
力を阻止することを特徴とするディジタル形保護継電
器。 【数1】 1. An alternating current for each phase is introduced across a protected object having a plurality of terminals, and the introduced alternating current is sampled at fixed time intervals to obtain a digital amount of an instantaneous value of the alternating current. Converted, a differential current for each phase is obtained using the converted digital amount, and when the amount of electricity based on the obtained differential current is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that an internal accident has occurred and the output is determined. in the first judging means digital protection relay with differential protection element having caused, among the determined differential current, digital amount of K instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 , im -2 , im -3 ,
.., Im- (K-1) ), and the amplitude value in a constant section of the differential current is calculated by the following amplitude value calculation equation (a). A second judging means for judging whether or not the output is equal to or less than a predetermined value, and an exciting rush current countermeasure element having first return delay means for delaying the output of the second judging means for a predetermined time, A digital protection relay, wherein the output of the differential protection element is blocked by the output of the excitation inrush current suppression element. (Equation 1)
各相毎の交流電流を導入し、当該導入された交流電流を
各々一定時間間隔でサンプリングして交流電流の瞬時値
のディジタル量に変換し、前記変換されたディジタル量
を用いて各相毎の差動電流を求め、ここで求められた差
動電流に基づく電気量が所定の値以上である時に内部事
故と判定して出力を生じる第1の判定手段を有する差動
保護要素を備えたディジタル形保護継電器において、前
記求められた差動電流の内、電気角T度間隔の3個の瞬
間値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 )を導入
し、下記振幅値演算式(ロ)にて、差動電流の一定区間
における振幅値を求め、ここで求められた振幅値が一定
値以下か否かを判定して一定値以下の時に出力する第3
の判定手段、および前記第3の判定手段の出力を所定時
間復帰遅延する第2の復帰遅延手段を有する励磁突入電
流対策要素を備え、前記励磁突入電流対策要素の出力に
より、前記差動保護要素の出力を阻止することを特徴と
するディジタル形保護継電器。 【数2】 2. An alternating current for each phase is introduced across a protected object having a plurality of terminals, and the introduced alternating current is sampled at regular time intervals to obtain a digital amount of an instantaneous value of the alternating current. Converted, a differential current for each phase is obtained using the converted digital amount, and when the amount of electricity based on the obtained differential current is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that an internal accident has occurred and the output is determined. in the first judging means digital protection relay with differential protection element having caused, among the determined differential current, digital amount of three instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m-1 and im -2 ), the amplitude value of the differential current in a certain section is calculated by the following amplitude value calculation formula (b), and whether or not the obtained amplitude value is equal to or less than the certain value is determined. And outputs when the value is below a certain value.
And an inrush current suppression element having second return delay means for delaying the output of the third determination means by a predetermined time. The differential protection element is provided by the output of the inrush current suppression element. A digital protection relay characterized by blocking the output of the digital protection relay. (Equation 2)
各相毎の交流電流を導入し、当該導入された交流電流を
各々一定時間間隔でサンプリングして交流電流の瞬時値
のディジタル量に変換し、当該変換されたディジタル量
を用いて各相毎の差動電流を求め、当該求められた差動
電流に基づく電気量が所定の値以上である時に内部事故
と判定して出力を生じる第1の判定手段を有する差動保
護要素を備えたディジタル形保護継電器において、前記
求められた差動電流の内、電気角T度間隔の4個の瞬間
値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,im-3 )を
導入し、下記振幅値演算式(ハ)にて、差動電流の一定
区間における振幅値を求め、ここで求められた振幅値が
一定値以下か否かを判定して一定値以下の時に出力する
第4の判定手段、および前記第4の判定手段の出力を所
定時間復帰遅延する第3の復帰遅延手段を有する励磁突
入電流対策要素を備え、前記励磁突入電流対策要素の出
力により、前記差動保護要素の出力を阻止することを特
徴とするディジタル形保護継電器。 【数3】 3. An alternating current for each phase is introduced across a protected object having a plurality of terminals, and the introduced alternating current is sampled at regular time intervals to obtain a digital amount of an instantaneous value of the alternating current. Convert, determine the differential current for each phase using the converted digital quantity, and when the electrical quantity based on the determined differential current is equal to or greater than a predetermined value, determine that an internal accident has occurred and generate an output. in the digital protective relay provided with a differential protection element having a first determination means, among the determined differential current, digital amount of four instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m -1 , im -2 , im -3 ), and the amplitude value in a constant section of the differential current is calculated by the following amplitude value calculation formula (c), and the amplitude value obtained here is a fixed value. A fourth determining means for determining whether or not the value is equal to or less than a predetermined value and outputting the result when the value is equal to or less than a certain value; And an exciting inrush current countermeasure element having third return delay means for delaying the output of the fourth determination means by a predetermined time. The output of the exciting inrush current countermeasure element prevents the output of the differential protection element. A digital protection relay characterized in that: (Equation 3)
各相毎の交流電流を導入し、当該導入された交流電流を
各々一定時間間隔でサンプリングして交流電流の瞬時値
のディジタル量に変換し、当該変換されたディジタル量
を用いて各相毎の差動電流を求め、当該求められた差動
電流に基づく電気量が所定の値以上である時に内部事故
と判定して出力を生じる第1の判定手段を有する差動保
護要素を備えたディジタル形保護継電器において、前記
求められた差動電流の内、電気角T度間隔の5個の瞬間
値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,im-3 ,i
m-4 )を導入し、下記振幅値演算式(ニ)にて、差動電
流の一定区間における振幅値を求め、ここで求められた
振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値以下の時に
出力する第5の判定手段、および前記第5の判定手段の
出力を所定時間復帰遅延する第4の復帰遅延手段を有す
る励磁突入電流対策要素を備え、前記励磁突入電流対策
要素の出力により、前記差動保護要素の出力を阻止する
ことを特徴とするディジタル形保護継電器。 【数4】 4. An alternating current for each phase is introduced across an object to be protected having a plurality of terminals, and the introduced alternating current is sampled at fixed time intervals to obtain a digital amount of an instantaneous value of the alternating current. Convert, determine the differential current for each phase using the converted digital quantity, and when the electrical quantity based on the determined differential current is equal to or greater than a predetermined value, determine that an internal accident has occurred and generate an output. in the digital protective relay provided with a differential protection element having a first determination means, among the determined differential current, digital amount of five instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m -1 , im -2 , im -3 , i
m-4 ) is introduced, the amplitude value of the differential current in a certain section is obtained by the following amplitude value calculation formula (d), and it is determined whether or not the obtained amplitude value is equal to or less than the certain value, and the constant value is determined. A fifth determining means for outputting when the value is equal to or less than a value, and an exciting rush current countermeasure element having fourth return delay means for returning and delaying the output of the fifth determining means for a predetermined time. A digital protection relay, wherein an output of the differential protection element is blocked by an output. (Equation 4)
各相毎の交流電流を導入し、当該導入された交流電流を
各々一定時間間隔でサンプリングして交流電流の瞬時値
のディジタル量に変換し、当該変換されたディジタル量
を用いて各相毎の差動電流を求め、当該求められた差動
電流に基づく電気量が所定の値以上である時に内部事故
と判定して出力を生じる第1の判定手段を有する差動保
護要素を備えたディジタル形保護継電器において、前記
求められた差動電流の内、電気角T度間隔の6個の瞬間
値のディジタル量(im ,im-1 ,im-2 ,im-3 ,i
m-4 ,im-5 )を導入し、下記振幅値演算式(ホ)に
て、差動電流の一定区間における振幅値を求め、ここで
求められた振幅値が一定値以下か否かを判定して一定値
以下の時に出力する第6の判定手段、および前記第6の
判定手段の出力を所定時間復帰遅延する第5の復帰遅延
手段を有する励磁突入電流対策要素を備え、前記励磁突
入電流対策要素の出力により、前記差動保護要素の出力
を阻止することを特徴とするディジタル形保護継電器。 【数5】 5. An alternating current for each phase is introduced across a protected object having a plurality of terminals, and the introduced alternating current is sampled at regular time intervals to obtain a digital amount of an instantaneous value of the alternating current. Convert, determine the differential current for each phase using the converted digital quantity, and when the electrical quantity based on the determined differential current is equal to or greater than a predetermined value, determine that an internal accident has occurred and generate an output. in the digital protective relay provided with a differential protection element having a first determination means, among the determined differential current, digital amount of six instantaneous value of the electrical angle T of intervals (i m, i m -1 , im -2 , im -3 , i
m-4 , im -5 ), and the amplitude value in a constant section of the differential current is calculated by the following amplitude value calculation equation (e), and whether or not the calculated amplitude value is equal to or less than the certain value is determined. And a sixth return means for returning the output of the sixth determiner for a predetermined period of time. A digital protection relay, wherein the output of the differential protection element is blocked by the output of an inrush current countermeasure element. (Equation 5)
形保護継電器において、前記求められた差動電流の内、
前記の電気角Tと同じまたは異なる電気角T′度間隔
の、前記の個数Kと同じまたは異なるK’個の瞬時値の
ディジタル量(im ′,im-1 ′,im-2 ′,
im-3 ′,…,im-(K′-1) ′)を導入し、下記振幅値
演算式(ヘ)にて、差動電流の一定区間における振幅値
を求め、ここで求められた振幅値が一定値以下か否かを
判定して一定値以下の時に出力する第7の判定手段と、
前記第7の判定手段の出力と前記第2の判定手段乃至第
6の判定手段の出力との論理和を演算する第1の論理和
演算手段とを励磁突入電流対策要素に新たに付加したこ
とを特徴とするディジタル形保護継電器。 【数6】 6. The digital protection relay according to claim 1, wherein said digital current comprises:
The same or a different electrical angle T and the electrical angle T digital amount 'of degree intervals, the same or a different K and the number K' pieces of instantaneous value (i m ', i m- 1', i m-2 ' ,
im −3 ′,..., im− (K′−1) ′), and the amplitude value in a constant section of the differential current is calculated by the following amplitude value calculation formula (f). A seventh determining means for determining whether the amplitude value is equal to or less than a certain value and outputting when the amplitude value is equal to or less than the certain value;
A first logical sum calculating means for calculating a logical sum of an output of the seventh determining means and an output of the second to sixth determining means is newly added to the element for preventing an inrush current A digital protection relay characterized by the following. (Equation 6)
形保護継電器において、第2の判定手段乃至第6の判定
手段の出力を所定時間動作遅延する第1の動作遅延手段
を励磁突入電流対策要素に新たに付加し、前記第1の動
作遅延手段の出力を前記第1の復帰遅延手段乃至第5の
復帰遅延手段の入力とするようにしたことを特徴とする
ディジタル形保護継電器。7. The digital protection relay according to claim 1, wherein the first operation delay means for delaying the output of the second determination means to the sixth determination means for a predetermined time is a measure against the inrush current. A digital type protection relay, wherein an output of the first operation delay unit is newly added to an element, and an output of the first operation delay unit is used as an input of the first return delay unit to the fifth return delay unit.
形保護継電器において、第2の判定手段乃至第6の判定
手段の現時点の出力と第2の判定手段乃至第6の判定手
段の1サイクルまたは複数サイクル前の出力との論理積
を演算する第1の論理積演算手段を新たに付加し、前記
第1の論理積演算手段の出力を前記第1の復帰遅延手段
乃至第5の復帰遅延手段の入力とするようにしたことを
特徴とするディジタル形保護継電器。8. The digital protection relay according to claim 1, wherein the current output of the second judging means to the sixth judging means and one cycle of the second judging means to the sixth judging means. Alternatively, a first AND operation means for performing an AND operation with the output of a plurality of cycles before is newly added, and the output of the first AND operation means is output from the first return delay means to the fifth return delay. A digital protection relay characterized in that the input is means input.
形保護継電器において、前記求められた振幅値の現時点
の値と1サイクルまたは複数サイクル前の値または1サ
ンプリング以前の値とを比較していずれか大きい方の値
を求め、かつ当該大きい方の値が一定値以下か否かを判
定して一定値以下の時に出力を生じる第8の判定手段を
新たに付加し、前記第8の判定手段の出力を前記第1の
復帰遅延手段乃至第5の復帰遅延手段の入力とするよう
にしたことを特徴とするディジタル形保護継電器。9. The digital protection relay according to claim 1, wherein a current value of the obtained amplitude value is compared with a value one cycle or a plurality of cycles ago or a value one sample before. Eighth determination means for obtaining a larger value, determining whether the larger value is equal to or smaller than a predetermined value, and generating an output when the larger value is equal to or smaller than the predetermined value, is newly added. A digital protection relay, wherein an output of the means is used as an input of the first to fifth recovery delay means.
ル形保護継電器において、複数の端子を有する被保護対
象のいずれか1つの端子又は複数端子の各相毎の交流電
圧を導入し、当該導入された交流電圧を各々一定時間間
隔でサンプリングして交流電圧の瞬時値のディジタル量
に変換し、ここで変換されたディジタル量を用いて各相
毎の電圧の振幅値を求め、当該求められた電圧の振幅値
が所定の値以上である時に出力を生じる第9の判定手段
と、前記第9の判定手段の出力と前記第2の復帰遅延手
段乃至第5の復帰遅延手段の出力との論理積を演算する
第2の論理積演算手段とを励磁突入電流対策要素に新た
に付加したことを特徴とするディジタル形保護継電器。10. The digital protection relay according to claim 1, wherein an AC voltage for each phase of any one of the terminals to be protected having a plurality of terminals or the plurality of terminals is introduced. The obtained AC voltage is sampled at fixed time intervals, and converted into a digital value of the instantaneous value of the AC voltage.The converted digital value is used to obtain the amplitude value of the voltage for each phase. Ninth determining means for generating an output when the amplitude value of the voltage is equal to or greater than a predetermined value, and a logic of an output of the ninth determining means and an output of the second to fifth recovery delay means. A digital protection relay, wherein a second logical product calculating means for calculating a product is newly added to the element for preventing an inrush current.
ル形保護継電器において、複数の端子を有する被保護対
象のいずれか1つの端子又は複数端子の各相毎の交流電
圧を導入し、当該導入された交流電圧を各々一定時間間
隔でサンプリングして交流電圧の瞬時値のディジタル量
に変換し、前記求められた交流電圧の内、電気角T度間
隔のK個の瞬間値のディジタル量(Vm ,Vm-1 ,V
m-2 ,Vm-3 ,…,Vm-(K-1) )を導入し、下記の振幅
値演算式(ト)にて、交流電圧の一定区間における振幅
値を求め、ここで求められた振幅値が一定値以上か否か
を判定して一定値以上の時に出力する第10の判定手段
と、および前記第10の判定手段の出力と前記第2の判
定手段乃至第8の判定手段の出力との論理積を演算する
第3の論理積演算手段とを励磁突入電流対策要素に新た
に付加したことを特徴とするディジタル形保護継電器。 【数7】 11. The digital protection relay according to claim 1, wherein an AC voltage for each phase of any one terminal or a plurality of terminals of the protected object having a plurality of terminals is introduced. Each of the obtained AC voltages is sampled at regular time intervals and converted into a digital quantity of an instantaneous value of the AC voltage. Of the obtained AC voltages, a digital quantity (V) of K instantaneous values at an electrical angle T degree interval is obtained. m , V m-1 , V
m−2 , V m−3 ,..., V m− (K−1) ), and the amplitude value in a constant section of the AC voltage is calculated by the following amplitude value calculation formula (g). A tenth judging means for judging whether or not the obtained amplitude value is equal to or more than a certain value, and outputting the result when the amplitude value is not less than the certain value; 3. A digital protection relay according to claim 1, wherein a third logical product calculating means for calculating a logical product with an output of said means is newly added to said exciting rush current countermeasure element. (Equation 7)
タル形保護継電器において、複数の端子を有する被保護
対象のいずれか1つの端子又は複数端子の各相毎の交流
電圧を導入し、当該導入された交流電圧を各々一定時間
間隔でサンプリングして交流電圧の瞬間値のディジタル
量に変換し、当該変換されたディジタル量を用いて各相
毎の電圧の振幅値を求め、当該求められた電圧の振幅値
が所定の値以上増加した時に出力を生じる第11の判定
手段と、前記第11の判定手段の出力を所定時間復帰遅
延する第6の復帰遅延手段と、 前記第6の復帰遅延手
段の出力と前記励磁突入電流対策要素との論理積を演算
する第4の論理積演算手段とを新たに付加し、前記第4
の論理積演算手段の出力により、前記差動保護要素の出
力を阻止するようにしたことを特徴とするディジタル形
保護継電器。12. The digital protective relay according to claim 1, wherein an AC voltage for each phase of any one terminal or a plurality of terminals of the object to be protected having a plurality of terminals is introduced. The obtained AC voltage is sampled at fixed time intervals, converted into a digital value of the instantaneous value of the AC voltage, and the amplitude value of the voltage for each phase is obtained using the converted digital value. An eleventh determining means for generating an output when the amplitude value of the first determining means increases by a predetermined value or more, a sixth returning delay means for delaying the output of the eleventh determining means for a predetermined time, and the sixth returning delay means And a fourth AND operation means for calculating the AND of the output of the first and second elements and the excitation inrush current countermeasure element is newly added.
A digital protection relay, wherein the output of the differential protection element is blocked by the output of the AND operation means.
タル形保護継電器において、前記差動保護要素の出力を
所定時間動作遅延する第2の動作遅延手段と、前記差動
保護要素の出力と励磁突入電流対策要素の出力との論理
積を演算する第5の論理積演算手段とを新たに付加し、
前記第5の論理積演算手段の出力により、前記第2の動
作遅延手段の出力を阻止するようにしたことを特徴とす
るディジタル形保護継電器。13. The digital protection relay according to claim 1, wherein second operation delay means for operating the output of the differential protection element for a predetermined time, and outputting and exciting the differential protection element. Fifth logical product calculating means for calculating logical product with the output of the inrush current countermeasure element is newly added,
A digital protection relay, wherein an output of said second operation delay means is blocked by an output of said fifth AND operation means.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP17327097A JP3697337B2 (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Digital type protective relay |
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|---|---|---|---|
| JP17327097A JP3697337B2 (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Digital type protective relay |
Publications (2)
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| JPH114533A true JPH114533A (en) | 1999-01-06 |
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ID=15957345
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| JP17327097A Expired - Fee Related JP3697337B2 (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Digital type protective relay |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3697337B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103812085A (en) * | 2014-02-28 | 2014-05-21 | 国家电网公司 | Lockout device for preventing misoperation of active current pressing plate under condition of current |
| CN104993456A (en) * | 2015-07-20 | 2015-10-21 | 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 | Method for preventing direct current magnetic bias from causing current transformer saturation and transformer differential protection malfunction |
| EP2590287A4 (en) * | 2010-06-30 | 2016-10-05 | Toshiba Kk | DIFFERENTIAL INTENSITY RELAY APPARATUS |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP17327097A patent/JP3697337B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2590287A4 (en) * | 2010-06-30 | 2016-10-05 | Toshiba Kk | DIFFERENTIAL INTENSITY RELAY APPARATUS |
| CN103812085A (en) * | 2014-02-28 | 2014-05-21 | 国家电网公司 | Lockout device for preventing misoperation of active current pressing plate under condition of current |
| CN104993456A (en) * | 2015-07-20 | 2015-10-21 | 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 | Method for preventing direct current magnetic bias from causing current transformer saturation and transformer differential protection malfunction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3697337B2 (en) | 2005-09-21 |
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