JPS5950728A - 保護継電器 - Google Patents

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〕 本発明は電力系統の交流電気廿を入力り、その変化幅を
検出して動作する保義継電器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

雷１力系続を保詳する保詮継電器とし７てけ秤々のもの
が用いられているが、その１つとして入力電気量の変化
幅を検出する電気量変化幅検出＃電器が用いられている
。以下、従来技術によるｔｌｒ、気量変化幅検出継電器
の動作原理を、第１図、第２図を用いて説明する。

第１図は、電気ヤ・変化幅検出継電器の一構成例をブロ
ック図で示したもので、図において１は交流電気ｔｅｌ
を入力としその基本波周波数を共振点とする帯域通過フ
ィルタ回路（ＢＰＦ）、２けこの帯域通過フィルタ回路
１の出力と上記交流電気量８１の差分を検出する差検出
回路（ＡＤＤ）、３けとの差検出回路２の出力をレベル
検出するレベル検出回路（ＬＤ）＋　４はレベル検出回
路３の出力を連続化するための限時復帰回路（ＴＤＤ）
である。つまり、帯域通過フィルタ回ＦＩｂｌはアナロ
グ信号波形の記憶作用を有する回路であり、この帯域通
過フィルタ回路１０入力と出力との差を次段の差検出回
路２で検出することＣ二より、ｙ流電気−ＩＳｉｅｌの
変化幅に比例した信号が得られる。そして、この差検出
回路２の出力は次段のレベル検出回路３でレベル検出さ
れ、所定値に以上であればその出力を生じる。さらに、
このレベル検出回路３の出力は限時復帰回路４で一定時
間連続化されて継電器出力ｅ８とし７て送出される。

第２図は、第１図の電気量変化幅検出継電器の動作特性
を示し７たもので、図示のよう８二ｅｔｏを状態変化前
の交流電気量ベクトル、ｉ、ｌを状態変化後の交流電気
邦′ベクトルとすると、本継電器の動作式はｌ　ｅｔｌ
−みｔ、Ｉ≧にとなり、また、その動作域は図示半径に
なる円の円外の部分となる。

ところで、第１図で交流電気ｆｆ１ｅｌとして電力系統
の交流電流を導入する電流変化幅検出継電器は、良く知
られているように１ｆ潮流（大きな潮流）の存在下にお
いても系統事故を検出することができるため、距離継電
器のフェールセーフ継電器として後備保欣等Ｃユ広く適
用されている。この場合、一般に事故電流の分流効果等
を考えると、電流変化幅検出継電器はできるだけ高感度
整定とすることが望ましいが、その反面高感朋整定とし
た場合５二は若干の電流変化によっても容易に動作して
（〜捷うため、主継電器としての距離継電器が誤動作し
、たよう々場合ｇ：は、極めて広範囲に亘ってしゃ断器
の誤しゃ断が行なわれてしまうというような不具合があ
る。このことは、電流変化幅継電器電器が７工−ルセー
フ継重４器としての機能を充分に発揮し得ないことを意
味しており、その解決策が近年強く要望されている。

〔究：明の目的〕

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、事前の電気量の大きさＣ二より動作感度を
切換えることにより不要応動を防止して電力系綺を保画
することができる高信頼度の保設継電器を提供するＣ二
ある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために電力系新から取り
出した電流を導入する帯域通過フィルタ回路、この帯域
通過フィルタ回路の出力および前記電力系統の電流を入
力し両入力電気量の差分な気量な入力し、この入力電気
量が設定レベル以上のときＣ二出力を生じると共に前記
設定レベルを外部信号Ｃ二よって切換え得るレベル検出
回路を具えた電流変化幅継電器と、前記電力系統から取
り出した電流を導入し、常時の電流の大きさが電流基準
値以上のとき前記レベル検出回路の設定レベルを低感度
側に切換える感度切換回路とから構成された保睦継電器
Ｃ二関するもので、電力系統の電力供給信頼度を格段に
向上させたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による保鈴継電器を図面を参照して説明す
る。

第３図は、本発明の一実施例の保ｎφ継電器の構成をブ
ロック図で示したもので、第１図と同一部分は同一符号
を付している。図において、系統の都；原波形は絶縁お
よびノイズ除去などの図示しない適当な信号処理がなさ
れた後交流電気量θｌとして電気量変化幅検出要素６及
び全波整流回路７　Ｃ入力される。このうち、電気量変
化幅検出要素６けその中のレベル検出回路５が異なるの
みで、その他の構成は既に説明した第１図のブロック図
と同一の構成である。すなわち、１は交流電気量ｅ１を
入力とし、その基本波周波数を共振点とする帯域通過フ
ィルタ回路（ＢＰＦ）で、２はこの帯域通過フィルタ回
路１の出力と交流電気量ｅ１の差分な検出する差検出回
路（ＡＤＤ）、５は差検出回路２の出力をレベル検出す
るレベル検出回路（ＬＤ）で、例えば後に能、明する第
４図に示すような回路構成を有する。４けレベル検出回
路５の出力を連続化するための限時復帰回路である。電
気量変化幅検出要素６け上記のようシニ構成されている
ので、帯域通過フィルタ回路１の入力と出力との差を次
段の差検出回路２で検出することにより交流電気邪−０
１の変化幅に比例した信号が得られ、この差検出回路２
の出力は次段のレベル検出回路５でレベル検出され、所
定値に以上であれば出力を生じる。

さらに、この出力は限時復帰回路４で一定時間連続化さ
れ継電器出力ｅ８として送出てれる。

他方、交流電気ｊｔｔｅｌは全波整流回路（ＲＥＣ）７
で全波整流された後平滑回路（Ｌｐｙ）ｓｃ導かれなな めらか必１α流信号に変換される。そして、次段σ区比
較器９に入力され、所定の基準電位Ｒｅｆと比較し、基
準電位Ｒｅｆより大きいと出力される。この出力は適当
な時間協調をとるため遅夕β２回路１０に入力される。

そして遅延回路１０の出力は前述の電気ａ″変化幅検出
−９素６のレベル検出回路５に入力され、電気量変化幅
検出要素６の動作感度を制御する０ 次Ｃ二、レベル検出回が？↑５の一構成例を第４図に示
す。第４図Ｃ：おいてＲ１−Ｒ９け抵抗、ｚＤｌはツェ
ナーダイオード、工Ｃ１は演算増幅器、ＴＲＩＶｉ’Ｆ
ＥＴスイッチである。このレベル検出回路５の制御端子
ｔ’ｊ：　ＴＲＩのゲートＧであって、この制御端子Ｇ
には事前電気量検出部の出力である遅延回路１゜の出力
端が接続される。

次に、上記第３図のブロック図の如く構成された本発明
の保蔭継電器の作用についてＮＧ？、明する。

第３図において、入力交流電気量θ１として変化前の電
流（以下事前入力電流という）が小さいときすなわち微
小な負荷電流の場合と、事前入力電流が大きいときす女
わち背後電源インビタ゛ンスが小さいため大きな負荷ｔ
ｉ、流が流れる場合の２通りのケースを想定して本発明
の作用５：ついて説明する０ 先ず、事前入力電流が小さい場合を第５１ツ（のタイム
チャートについて説明する。

系統からの入力電流は適当な電気量θ１に変換され、例
えば４サイクル目１：若干の変化があったとする。この
電気量ｅ１け全波整流回路７により全波整流電気量ｅ２
となり、さらに平滑回路８にて平滑されて電気ｆ、１Ｉ
ｅＢとなる。そして、次段の比較回路９により所定の電
気量・すなわち所定の基準電位Ｒθｆと比較し、この基
準電位Ｒｅｆ未渦の電気量のとき比較回路９の出力電気
量ｅ４１ｄ　”０”となり、基準電位Ｒｅｆ以上の′！
ｌり気−鼠のとき、比較回路９の出力電気量ｅ４は“′
１”となる。したがって、第５図ζ二足すように、３サ
イクルまでは電気量ｅ４は“０″となり、その後電気量
θｌの変化時に出力電気ｆｉ！′ｅ。

け“１”となる。この“１”出力に遅延回路用により時
間協調のための信号遅延が計られ、−＃延回路用の出力
ｉｌ−を市５気量ｅ５のように時間を遅延されたものと
なる。この遅延回路１０の出力８５　により笥気惜変化
幅検出彼素６のレベル検出回路５の検出レベルが当初の
高感度に１から低感度に２に切換えられる。

今、甜前入力市、泥が小さいため差検出回路２の出力８
（１によりレベル検出回路５の感度レベルは高感度レベ
ルに１に設定されている。したがって、レベル検出回路
５の出力θ、、ｌ１７を図に示すよう（二人力電気蛍の
４サイクル目の変化に対してレベル検出回路５は都感度
に応動Ｌ２、図ζ二足すように出力は“１″′となり、
次段の限時復帰回路（ＴＤＤ）４により連続化され最終
出力ｅ８となる。

以上説明し、たよう５二、事前入力電流が小さい場合そ
の変化を高感度に検出が可能となる。

次に、事前電流が大きい場合で、応動不要な若干な変化
が発生したケースを第６図のタイムチャートにより説明
する。

この場合も前述の第５図１二おけるケースと同様の応動
を示す。す々わち、系統からの入力電流は、適当力電気
′ｊＡ′ｅｌに変換される。そして例えば４サイクル目
に若干の変化があったとする。このτテ、気耐°ｅ１は
全波整流回路７により全波整流電気ｔ１θ、となり、さ
らに平滑回路８；こて平滑されて電、気量θ８となる。

そして、次段の比較回路９により所定の基準電位Ｒｅｆ
と比較される。ところで、Ｍ４前入力電流が大きいため
、比較回路９の出力ｅ４は図に示すように“１”となり
、遅延回路１０を経てレベル検出回路５す斤わち第４図
１の可変形レベル検出器におけるＦＥＴスイッチのゲー
トＧへ入力される。すると、抵抗丘２け短絡されること
になるので、直流基準値を上けること【二なる。つ捷り
レベル検出回路５の動作感度を高感度のに、ｌから低感
度のに２　に切換えたことになるｏ　Ｌ、たがって入力
箱ｂ１うの４サイクル目の若干の変化に対しては可変形
レベル検出回路５Ｉ＃ｊ：応動せず、′巾、気量変化幅
検出要素６の最終出力け′″０″である。すなわち事前
入力電油が大きい場合の若干の変化には箱、気匍変化幅
枦出要巣６は不要応動しないと言える。

以上詳述にＨ９明りまたように、ｆＡ３図Ｃ二示二足う
な本発明の保に４継電器によれば、高感度動作が要求さ
れる事前電気量が小さい場合はレベル検出器は高感度レ
ベルに旧情１すること（二より確実に入力電気部−の変
化を検出１．　、　ｉ　ｆｒ、背後インピーダンスが小
さいような系統の場合は、入力室、気遣が大きく応動不
要な若干な変化Ｃ二対しても従来の高感度整定だと不要
応動をしてしまうの【二対し、２てレベル検出器の動作
感度を低感度に変えるので不要応動をさけることが可能
と々る。

以上のが？、明においては、本発明の一実施例を第３図
について説明したが、これに限定されることなく適用で
きることは勿論である。例えば、事前入力電気量の大き
さを検出する構成とし、て第３図では平滑回路８と比較
器９からなる回路を用いているが、この囲路構成の代り
ｆ１第７図のようにレベル検出回路１１と復帰遅延回路
１２からなる回路を用いても上記実施例と同様な効果を
得ることができる。

捷た、第４図の可変形レベル検出器では直流基準量Ｅを
可変することで動作感度を制御【７ていたが、第８図に
示すように直流基準量を固定と１７、入力電気量側ＩＮ
を可変しても上記可変形レベル検出器と同様の効果を得
ることができることは自明の事項である。なお、第８図
Ｃ二おける１３は反転回路であって、入力信号を適当な
レベルに変換させるものである。

さらＩｍ、第４図の可変形レベル検出器では、Ｆ１ｉｉ
Ｔスイッチにより感度切換えを実施しているが、第９図
に示すように、動作遅延回路１０の出力で動作する補助
継電器１４を設け、この補助継電器１４の接点Ｘのオン
、オフで可変形レベル検出器５の感度を切換えるよう（
二することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明し７たようＣ二、本発明（二よれば、レベル検
出器の感度を事前人力霜′１気幇の大きさ【二よって切
換えること（二よって入力箱、気損の動作すべき変化と
動作不要な変化を確実Ｃ二識別する電気量変化幅検出継
電器並びに保護継市装誼を提供することができ、このこ
とによって系統の電力供給信頼度を格段に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の畝気掃変化幅検出継電器のブロック図、
第２図１ｄｉ１図の継電器の動作特性図、第３図は本発
明の一実施例のブロック図、第４図は第３図Ｃ示す可変
形レベル検出器の回路図、第５図および第６図は第３図
【二おける事前入力電流が小または大の場合のタイムチ
ャート、第７図およびが９図は本発明の他の実施例のブ
ロック図、第８図は第４図とけ異なる本発明の可変形レ
ベル検出器の回路図でを・る。 １・・・帯域通過フィルタ回路　２・・・差検出回路３
．１１・・・レベル検出回路 ４．１２・・・復帰遅延回路 ５・・・感度可変形レベル検出回路 ６・・・電流量変化幅検出要素 ７・・・全波整流回路　　８・・・平滑回路９・・・比
較器　　　　　ＩＯ・・・動作遅延回路１３・・・反転
回路　　　　１４・・・補助継電器（８７３３）代理人
　弁理士　猪　股　祥　晃　（ほか１名）第３図 Ａ 第４図 第５図 Ｃθθ７ 第７図 ろ 。−−一一−−−〜−−−−−−−へ一一−−一一一−
−−〜−−−−第８図 第９図 ブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）電力系統から取り出した電流を導入する帯域通過
   フィルタ回路、この帯域通過フィルタ回路の出力および
   前記電力系統の電流を入力し両入力電気量の差分な検出
   する差検出回路、この差検出回路の出力電気前を入力し
   、この入力電気量が設定レベル以上のときに出力を生じ
   ると共に前記設定レベルを外部信号によって切換え得る
   レベル検出回路を具えた電流変化幅継電器と、前記電力
   系統から取り出した電流を導入し、常時の市、流の大き
   さが電流基準値以上のとき前記レベル検出回路の設定レ
   ベルを低感度側Ｃ切換える感度切換回路とから構成され
   た保護継電器 （２）前記電流の大きさの検出は、平滑回路と比較回路
   かまたはレベル検出回路と復帰遅延回路から構成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の保穫継電器。 （８）前記動作感度は前記レベル検出回路の直流基準量
   かまたは入力電気量のいずれかを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の保護継電器。 （４）前記感度切換装置は前記レベル検出回路のＦＩＴ
   スイッチかまたけ補助継電器の接点で構成されている特
   許請求の範囲第１項記載の保Ｋ　＃ＪＩ：＜電器。