JPS59191427A - 変化分検出継電器 - Google Patents

変化分検出継電器

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JPS59191427A
JPS59191427A JP6294383A JP6294383A JPS59191427A JP S59191427 A JPS59191427 A JP S59191427A JP 6294383 A JP6294383 A JP 6294383A JP 6294383 A JP6294383 A JP 6294383A JP S59191427 A JPS59191427 A JP S59191427A
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JP
Japan
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current
frequency
band
filter
circuit
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JP6294383A
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徹雄 宇川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の技術分野〕 本発明は、電力系統に事故が起きた事を高速度で検出す
る変化分検出継電器に関する。
〔発明の技術的背景〕
電力系統に事故が起きた裏を検出するため一般に過電流
継颯器が用いられるが、重負荷長距離送電線に於いて事
故電流が負荷電流に比べて小さい時には高感度に事故検
出をするのが難かしくなるので、この様な場合に事故前
の電流に対して事故後の電流がある一定値を越えた事よ
り故障検出する変化分検出継電器が用いられる。
この様な変化分検出継電器のうち′m流の変化分検出継
電器の動作を第1図を参照して説明する。
系統より得た電流■、は変流器CTにより電流■1に比
例した電流I、に変換され、そして抵抗R1によシミ圧
■R1に変換される。
その後帯域通過フィルターBPFIを通った後の出力で
ある電流■3と帯域通過フィルターを通らない電流工、
とのベクトル和をベクトル合成回路■Cで求める。
ここで、電流I、と電流I3のベクトル和である電流工
、の絶対値がバイアス量K。、1:υ大きくなるとレベ
ル検出回路LDが動作して出力OUT PUTが得られ
る。次に第1図の回路構成でなぜ変化分を検出できるの
かを説明する。
第1図に於いて帯域通過フィルターBPF lは、入力
電流工、の定格周波数に共振する振幅特性と入力と出力
の比が1でかつ定格周波数の人力に対して逆位相で出力
するものとする。
入力電流工、が定格周波数でかつその絶対値が一定の場
合には、第2図の様に帯域フィルターBPF lO前の
電流■2と後の電流■、とは大きさが等しく逆位相なの
でお互いが打ち消し合い、ベクトル合成回路の出力電流
工、は零のままであり、レベル検出回路LDの出力も零
のままとなる。
ところが、入力電流■、が定格周波数でその絶対値が第
3図の様に時刻1.で変化し始めると帯域フィルターB
PF ]の前の電流I、と後の電流■3とに差が生じて
くる。これは、一般に帯域通過フィルターの記憶作用と
言われるもので、入力の変化に対しである時定数を持っ
て帯域通過フィルターの出力が追従することから呼ばれ
るものであり、この為に電流I、と電流I3に差が生じ
る。
そして、その差電流である電流工。の大きさが所定の値
つまりバイアス量K。より大きくなると第3図に示され
る様に時刻1.で出力0[JT PUTが得られる。
〔背景技術の問題点) 以上の変化分検出継電器にtよ次の様な欠点がある。
(1)原理上、帯域通過フィルターを用いるが、記憶時
間が長い程フィルターの共振の良さを示すQ値も犬きく
なり、通過域も狭くなって高調波を含有した時の連断特
性が良くなるが、逆に周波数変動時にも帯域通過フィル
ターBFF lの前の電流I2と後の電流I3とに誤差
が生じてし中い、レベル変化が無いにもかかわらず誤動
作するTJJ能性が生じる。
(2)  共振の良さを示すQ値が大きい場合には、入
力電流の変化に対する追従性が悪いので、例えば出力O
UT PtJTが有の状態で入力電流I、が急に零にな
った場合でも出力OUT PUTは有の状態をある時間
継続することになる。
よって、復帰時間が長くなるので保護及び制御上池の機
器との時間協調がとれない場合が生じる。
〔発明の目的〕
本発明は以上述べた従来技術の欠点を検出して、系統周
波数が変動しても誤動作しにくく、かつ帯域通過フィル
ターのQ値を従来品より小さくしてシビアな調整を不要
とする変化分検出継電器を得ることを目的とするもので
ある。
〔発明の概要〕
電力系統から得た電流又は電圧を所定の1に変換する変
成器と系統の基本周波数に対してn−nは整数・倍の共
振周波数を持つ第1の帯域通過フィルターと一1音の共
振周波数を持つ第2の帯域通過フィルタ〜とを縦続接続
したフィルター回路と、前記フィルター回路の出力と前
記変成器の出力のベクトル差又はベクトル和をとるベク
トル合成回路と、そのベクトル合成回路の出力が所定の
レベル以上になった事を検出するレベル検出回路から成
ることを特徴とする変化分検出網ta器。
〔発明の実施例〕
本発明による実施例を第4図の回路図を参照して説明す
る。
第1図と第4図との違いは第1図で帯域通過フィルター
が1段であったのが、第4図に於いては帯域通過フィル
ターが2段になることでちる。
第1図に於いては、帯域通過フィルターBPFIが入力
電流工、の基本周波数に共振する様に設定されるが、第
4図に於いて帯域通過フィルターBPF 1及び帯域通
過フィルターBPF2は片方が電流人力I、の基本周波
数のn倍で共振する様に設定され、他方は基本周波数の
]/n倍で共振する様に設定される。
ここC1係数nは0よりも大きな値であり、通常2以下
の値が選ばれる。
以上の様に第4図に於て、入力電流■1の基本周波数を
50Hzとし、例えば係数nをn = 2とすると、帯
域通過フィルターBi)Fl  の共振周波数f。Hが
100Hz、帯域通過フィルターBP’F2の共振周波
数f。Lは25Hzに設定される。
第4図の回路図において、系統より得た電流11は変流
器CTにより電流■、に比例した電流I、に変換され、
そして抵抗R1により電圧■恥に変換される。
その後帯域通過フィルターBPF 1を通って電流Is
K変換されるが、帯域通過フィルターBPF lは入力
電流■、の基本周波数(5o[Hz))よりも高い周波
数(100〔Hz))で共振する様に調整されているの
で電流I、に対して電流■3′は大きさが等しくかつ位
相は進んでいるが逆極性となる。
次に電流I3は帯域通過フィルターBPF 2を通って
電流■3  に変換されるが、帯域通過フィルターnp
p2は入力電流I、の基本周波数(50〔H2〕)より
も低い周波数(25(Hz) )で共振する様に調整さ
れているので、電流I3に対して電流I、は大きさが等
しく又、位相は電流工fより遅れているが逆極性で電流
I、と同相となる。
つまり、電流■1に対して電流工3  は大きさがさく
同相のものとなる。
それから、電流■1と電流■、とのベクトル差をベクト
ル合成回路VCで求め、ベクトル差である電流1番の絶
対値がバイアス量Iぐ。より大きくなるとレベル検出回
路LDが動作して出力OUT’ PtJTが得られる。
前述した帯域通過フィルターBPFI及びB P F 
2の応動を数式的に説明すると、帯域通過フィルターの
伝達関数T(jω)は、一般に知られる様にで表わされ
る。これより撮幅特]生IT(jω)1 と位相特性l
 T(jω)は、 IT(jω) 1−−−−−一−−− 1〆+Q2(!−り2 ω。  ω −IT(jω) =−、an−1((n  GJ、−)
ω。   ω となる。
次に、第4図の応動を系統の基本周波数が50Hzの場
合について説明する。
条件として、帯域通過フィルターBPF 1はQ=2 
、1o=100Hz 、 K =3.16とし、帯域通
過フィルターBPF 2はQ=2 、 f6=2514
z  、 K =3.16とする。
表]:RPF1の応動 表2 : BPF2の応動 上表よル帯域通過フィルターBPFI、BPF2は入力
姉対する出方の大きさが同じで、位相が相反してbるこ
とが分かる。
これより、第4図に於して電流■、に対して電流T、 
 が同じ大きさでかつ同相になるのが分かる。
これらの帯域通過フィルターの振幅特性と位相特性は第
5図と第6図如示される。
本発明では、2つの帯域通過フィルターを用いて周波数
変動の影響を受けに〈<シ“Cいるのであるが、帯域通
過フィルターを1個用いた時との比較について下記に述
べる。
比較するにあたって、帯域通、過フィルターは50H2
K応動する様に調整され、かつ周波数が45H2から5
5 Hz迄変化した時に、4流■4がどの様姉変化する
かを下表に示す。
(以F余白) 表3:従来と本方式との違い 以上の様に本発明の方式によれば周波数変動に対して振
幅の大きさ及び位相の変イヒカ;少ないことが分かる。
なお、周波数変動に対する本発明方式の振幅特性と位相
特注の変化を第7図と第8図に示す。これらの図は第5
図と第61閾より容易に推定される。
〔他の実施例〕
本発明に於いては、基本IKI波数に対してn j音の
共振周波数を持つ帯域通過フィルターと一1音の共部局
波数を持つ帯域通過フィルターを各々1段設けたが、こ
の段数は各々1段に1奴定すべきものではない。
つまり、従来1段で構成されていたフィルタ一部に於い
て、帯域通過フィルターを2段以上設けて構成すること
により周波数変動の影η伜を受けにくくするのが目的で
ある。
その1例を第9図に示す。
第9図の構成を実施すれば帯域プ1墨フィルター2段で
フィルタ一部を構成した第4図の回路構成の時よりもさ
らに周波数変動に対して影響を受けにくくなる。
第9図に示されるフィルタ一部は、2flf音の共振周
波数を持つ帯域通過フィルターBPF 1と髄倍の共振
周波数を持つ帯域通過フィルターBPF2とをBPF 
1とBPF2に対して縦続接続して得られる。
この方法により第4図の回路構成よりも広い周波数変動
に対して影響を受けにくくなることは、第4図の作用の
説明で基本周波数のi力篇らnイ音う体の周波数帯域で
振幅がほぼ一定であった事より第9図に於いては基本周
波数の675)ら−迄とn力λら2n迄の周波数帯域で
も振幅がほぼ一定になる具が分かる。さらに、帯域通過
フィルターの段数を増やせば、さらに周波数変動の影響
を受けKくくなる事は容易に推測される。
〔発明の効果〕 本発明によれば周波数変動のある系統でも誤差を少なく
することができ、かつ定格周波数が変わっても帯域通過
フィルターの共振周波数を変える必要のない変化分検出
継電器を提供することができる。また共振の良さを表わ
すQ値を小さくでなるので従来方式よりも復帰時間の短
かい変化分検出継電器ができる。
【図面の簡単な説明】
第11・4は従来方式による変化分検出継電器の構成を
示すブロック図、第2図は従来方式に於いて一定の入力
を与えた時の各部の応動を示す図、第3図は従来方式に
於いて変化分検出継電器が動作する様な変化が入力にあ
った時の谷部の応動を示す図、第4図は本発明による変
化分検出継電器の構成金示すブロック図、第5図は本発
明に於シする2つの帯域通過フィルターの各々の振幅%
注を示す図、第6図は本発明忙於ける2つの帯域通過フ
ィルターの各々の位相特性を示す図、第7図は本発明に
於ける2つの帯域通過フィルターを縦続接続した時の振
幅特性を示す図、第8図は本発明に於ける2つの帯域通
過フィルターを縦続接続した時の位相特性を示す図、第
9図は本発明の他の実施例を示す図である。 CT・・変成器 BPFl、BPF2  帯域通過フィルターVC・・・
ベクトル合成回路 LD、レベル検出回路 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第  
1 図 第4図 第  2 図 O□ 第3図 第  5 図 第 6゜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電力系統から得た電流又は電圧を所定の量に変換
    する変成器と、系統の基本周波数に対してn倍の共振周
    波数を持つ第1の帯域通過フィルターおよび1倍の共振
    周波数を持つ第2の帯域通過フィルターを縦続接続した
    フィルター回路と、前記フィルター回路の出力と前記変
    成器の出力のベクトル差又はベクトル和をとるベクトル
    合成回路と、そのベクトル合成回路の出力が所定のレベ
    ル以上になった事を検出するレベル検出回路から成るこ
    とを特徴とする変化分検出継電器。 (2、特許請求の範囲第(1)項に記載のものに於いて
    、基本周波数に対してn倍及び2n倍の共振層1 波数を持つ帯域通過フィルターと、−培及びh倍の共振
    周波数を持つ帯域通過フィルターとを縦続接続したフィ
    ルター回路から成る変化分検出継電器。
JP6294383A 1983-04-12 1983-04-12 変化分検出継電器 Pending JPS59191427A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021172576A1 (ja) 2020-02-27 2021-09-02 ミネベアミツミ株式会社 振動アクチュエータ及び電子機器
US11418099B2 (en) 2018-08-28 2022-08-16 Minebea Mitsumi Inc. Vibration actuator and electronic equipment

Cited By (7)

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US12003156B2 (en) 2018-08-28 2024-06-04 Minebea Mitsumi Inc. Vibration actuator with plate springs including planar, spiral deformation arms
US12592624B2 (en) 2018-08-28 2026-03-31 Minebea Mitsumi Inc. Vibration actuator with movable body and fixing body having magnetic cylindrical body outside coil with length
WO2021172576A1 (ja) 2020-02-27 2021-09-02 ミネベアミツミ株式会社 振動アクチュエータ及び電子機器
US12348102B2 (en) 2020-02-27 2025-07-01 Minebea Mitsumi Inc. Vibration actuator and electronic device

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