JPS62207125A - 変圧器保護差動継電装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は負荷時にタップ切換えが可能な変圧器の保護
をする変圧器保護差動継電装置に関する。

〔従来の技術〕

第５図は従来の変圧器保護差動継電装置を示す接続図で
あり１図において、ＰＳは電力系統の電源、ＭＴＲは被
保護変圧器、ＴＣは負荷時タップ切換器、　Ｒ１＋　Ｒ
２＊・・・Ｒ工。、Ｃ＋　Ｌ　１ｒ　Ｌ　２　＋・・・
Ｌｌｏはタップ位置で２例えば、最大タップＲ工。

ば＋１５％、最小タップＬ１゜は−１５％で、ｌタップ
１．５％ステップである。ＣＴＨに変圧器高圧側変流器
、ＣＴＬは低圧側変流器、ＮＨは高圧側変流器ＣＴＨの
変流比、ＮＬは低圧側変流器ＣＴＬの変流比、１０は差
動継電器（１２を下、単に差動リレーという）、ＲＣＨ
は高圧側抑制回路、ＲＣＬは低圧側抑制回路、ＤＦは差
動回路、１は比率差動要素、ｖＨは高圧側電圧、ｖＬは
低圧側電圧、ｒｌＨは高圧側１次電流、ＩＬＬは低圧側
１次電流−１２Ｈは高圧側２次電流−ＩＲＨは高圧側リ
レー入力端子、　　■ＲＬは低圧側リレー入力端子、Ｉ
ＤＴはタップ変動差動電流、ＩＤＦは内部故障電流、Ａ
ＣＴｔｌｉ１次側巻数ｎｌ＋２次側巻数ｎ２の綽償変流
器で、負荷時タップ切換器ＴＣが中心位置Ｃの時、高圧
側リレー入力端子ＩＲＨと低圧側リレー入力端子ＩＲＬ
が等しくなるように、高圧側２次電流Ｉ２ＨをＩＲＨに
変換する。

ＦＯは外部故障点、ＰＩは内部故障点である。また、第
６図は従来の差動継電装置１０の比率差動特性図である
。

次に動作について説明する。

（イ）負荷時タップ切換器（以下単にタップ切換器）Ｔ
Ｃが中心位置Ｃで、健全時又は外部故障２０時。

高圧側リレー入力端子ＩＲＨと低圧側リレー入力端子Ｉ
ＲＬが等しくなるよう補償変流器ＡＣＴの変流ＤＦの差
動電流は、変流器の若干の誤差を無視すれば、負荷電流
（低圧側リレー入力端子ｆＲＬ）が１００％に対しても
％また外部故障電流（低圧側リレー入力端子ＩＲＬ）が
１０００％に対しても、それぞれ零である。

（ロ）タップ切換器ＴＣが最大タップＲ１０の位置（＋
１５％っで、健全時又は外部故障２０時。

高並側リレー入力端子ＩＲＨは低圧側リレー入力端子Ｉ
ＲＬに比べ１５％小さくなり、差動回路ＯＦにタップ切
換器ＴＣの変動によるー１５％のタップ変動差動電流Ｉ
ＤＴが流れるが、゛比率差動要求１の比率特性は第６図
に示す様に最大タップ変動差動電流■。Ｔ１５チに、余
裕５％（変流器の誤差、差動リレーの誤差を考りを加え
た２０％、即ち、負荷電流（低圧側リレー入力端子ＩＲ
Ｉ、）ｌ　Ｏ０％に対しては２０％の、また外部故障電
流（低圧側リレー入力端子ＩＲＩ、）１０００％に対し
ては２００チの各差動電流■Ｄが流れた時動作する特性
であるので、比率差動要素１け出力しない。

（ハ）タップ切換器ＴＣが最小タップＬ１０の位置（−
１５％〕で、健全時又は外部故障２０時。

高圧側リレー入力端子ＩＲＨは低圧側リレー入力端子ｆ
ＲＬに比べ１５チ大きくな９．差動回路１）Ｆに＋１５
％のタップ変動差動電流ＩＤＴが流れているが、比率差
動要素１の比率特性が２０％であるので、上記（ロ）と
同様に比率差動要素１は出力しない０に）タップ切換器
ＴＣが中心位置Ｃで、内部故障時。

第５図（イ］に示すように、タップ変動差動電流ｆＤＴ
は零で、１！源ＰＳから故障点ＦＩＫｉ人する内部故障
電流ＩＤ、が負荷電流ｌＯＯ％に比し２０％以上で、比
率差動要素１が出力する。

（ホ）タップ切換器ＴＣが最大タップＲ１０の位置（＋
１５％）で内部故障時。

第５図（ロ）に示すように負荷電流ｌＯＯ％で、タッグ
変動差動電流ＩＩ）で−１５％が発生しているので。

負荷電流と内部故障電流ｌＤｙ０力率角が等しい場合は
、電源ＰＳからの内部故障電流ＩＤｙが、上記の差動電
流−１５％を引いて、２０％＋１５チ＝３５％す、上で
、比率差動要素１が出力する。

（へ）タップ切換器ＴＣが最小タンプＬ１０の位置（−
１５％）で内部故障時。

第５図０９に示すように、負荷電流ｌＯＯ％でタップ変
動差動′亀流ＩＤＴ＋１５　％が発生しているので。

負荷電流と内部故障電流ＩＤｙの力率角が等しい場合は
、電源ＰＳからの内部故障電流ＩＤ、が２０チ一１５％
＝５％以上で、比率差動要素１が出力するＯ 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の変圧器保護差動継電装置は以上のように構成され
ているので、タップ切換器ＴＣの変動が＋１５％であれ
ば、比率差動要素１の比率特性を余裕を加味して２０％
以上とせねばならず、従って、内部故障に対する感度が
、上記に）、（ホ）、（へ）の様に５％、２０％、３５
チとタップ切換器ＴＣの位置により変動し、かつ低感度
で、微故障の検出が充分でないなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためなされ久
もので、タップ切換器ＴＣの位置のいかんにかかわらず
感度が一定で、かつ微故障の検出を可能にする高感度な
変圧器保護差動継電装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 この発明にかかる変圧器保護差動継電装置は。

被保護変圧器の１次側および２次側に変流器を接続し、
この１次側の変流器に対し、上記被保護変圧器の１次側
タッグ切換器の補助接点群と、この補助接点群によシ出
力制御さｎる電流変換器とを接続し、さらにこの電流変
換器の出力および上記２次側の変流器の２次電流に応動
する比率差動要素を設けたものである。

〔作用〕

この発明における補助接点群は、タップ切換器が、例え
ば中心位置より高圧側に１タップ移動し、高圧側のリレ
ー入力端子が増加したとすると、そのタップ移動に応じ
て電流変換器を制御し、この電流変換器は比率差動要素
への高圧側の上記リレー入力端子を減少させ、タップの
切換えによる差動電流の発生を抑えるように作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例全図について説明する。＠１
図において、ＴＣ−ＡＵＸはタップ切換器ＴＣの主接点
の動きに連動するタップ切換器補助接点群で、補助接点
ＡＣ、ＡＲｌ、ＡＲ２、・・・ＡＲＩ　Ｏ，ＡＬｌ　、
ＡＬ２　、・・・ＡＩ、１Ｇはそれぞれ主接点Ｃ，Ｒ１
，Ｒ２，・・・ａｔ　Ｏ，Ｌｌ、Ｉ、２゜・・・Ｌｌｏ
に対応している。また、タップ切換器ＴＣＯ主接点と同
様に各接点間の移動は回路が開放されないタップの接点
である。２は補償変流器ＡＣＴと高圧側抑制回路ＲＣＨ
の間に挿入され、上記補助接点群ＴＣ−ＡＵＸに工９出
力を制御される電流変換器で１例えば、タップ切換器Ｔ
Ｃのｌタップが１．５％ステップであれば、電流変換器
の出力も１．５％ステップで変化するよう構成されてい
る。電流変換器２の出力電流による高圧抑制回路ＲＣＨ
の出力と低圧側抑制回路ＲＣＬの出力と差動回路１）Ｆ
の出力とは、比率差動要素１に入力される。

第２図は本発明の差動リレー１０の比率差動特性図で、
比率差動要素１の比率特性は、タップ切換器ＴＣの１タ
ップの１．５％に余裕５％（変流器の誤差、差動リレー
の誤差を考慮）ｆ、加えた６、５チ即ち負荷電流（低圧
側電流ＩＲＬ）ｌ　Ｏ０％に対しては６．５％、ｔた、
外部故障電流（低圧側電流ＩＲＩ、）１０００％に対し
ては６５％の差動電流ＩＤが流れた時動作する特性であ
る。

次に、この変圧器採掘差動継電装置の動作について説明
する。

（イ）負荷時タップ切換器ＴＣが中心位置Ｃで、健全時
又は外部数１１１Ｆｏ時。

この場合には、タップ切換器ＴＣの主接点と、タップ切
換器補助接点ＴＣ−ＡＵＸが各々同期して切シ換わるの
で、高圧側リレー電流ＩＲＩＩＩと低圧側リレー電流Ｉ
ＲＬが等しく、差動電流は零である。

（ロ）タップ切換器ＴＣがＲＩ　＋１．５％で、健全時
又は外部故障２０時。

タップ切換器ＴＯが中心位置ＣからＲＩに移動すると、
主接点とタップ切換器補助接点とＴＣ−ＡＵＸの若干の
同期ずれの時間（最大的１００　ｍｓ）のみ、タップ変
動差動電流（−１ＤＴ）が１．５％発生するが、比率差
動要素１の比率特性は、第２図に示すように６．５％で
あるので、比率差動要素１は出力しない。

同期ずれ時間ｔｌ−経過すると、タップ変動差動電流（
−１ＤＴ）は零に戻る。

（ハ）タップ切換器ＴＣがＬ　ｆ　−１，５％で、健全
時又は外部故障時Ｆ　０時。

タップ切換器ＴＣが中心位ｔｃからＬＩＫ移動すると、
主接点とタップ切換器補助接点ＴＣ−ＡＵＸの若干の同
期ずれの時間（最大的１００ｍ５）のみ５タップ変動差
動電流（＋ＩＤＴ）が１．５％発生するが、比率差動要
素１の比率特性は６．５％であるので、比率差動要素１
け出力しない。

同期ずれ時間を経過すると、タップ変動差動電流（＋Ｉ
　Ｄ、　）は零に戻る。

に）タップ切換器ＴＣが中間位置Ｃで、内部故障ＦＩ時
。

タップ切換器ＴＣ位置に伴なう差動電流は零で。

電源ＰＳから故障点ＦＩに流入する内部故障電流ＩＤＦ
が、負荷電流１００チに比し６．５似上で、比率差動要
素１が出力する。

（ホ）タップ切換器ＴＣが中心位置Ｃ以外で、内部故障
ＦＩ時。

上記（ロ）、（ハ）で述べた様に、タップ切換器ＴＣの
移動時、主接点とタップ切換器ＴＣの補助接点群ＴＣ−
ＡＵＸの同期ずれの時間（最大的１００　ｍｓ）のみ、
タップ変動差動電流よりＴが最大±１．５１　ｔ−発生
している。

従って、負荷電流と内部故障電流ＩＤｙの力率鋼が等し
い場合は、内部故障電流ＩＤ、が６．５±１．５＝５％
〜８チ以上で、比率差動要素１が出力する。

従来の差動リレーにおいては、タップ切換器ＴＣの変動
範囲が±１５チであれば、内部故障電流ＩＤｙ　　の検
出感度は５％〜３５％であったが、上記邑（ホ）の説明
から明らかなように２本発明によれば、５〜８％と高感
度で２均一感度の差動リレーが得られ、変圧器の微故障
検出が可能となる。

なお以上の説明では、電流変換器２の出力変化ステップ
を、タップ切換器ＴＣのタップ間隔と等しい１．５％と
した場合の例で説明したが、これに限られたものでなく
、任意に構成でき、電流変換器２の出力変化ステップを
１例えば３チとした場合は、タップ切換器ＴＣの補助接
点群ＴＣ−ＡＵＸの接点は、ＡＣ，ＡＲ２，ＡＲ４，・
・・ＡＲＩ　Ｏ。

ＡＬ２　、ＡＬ４　、・・・ＡＬｌＧのみを使用し、比
率差動要素１の比率特性は３％＋５％（余裕）＝８チと
する。また、上記実施例では、被保護変圧器ＭＴＲが２
巻線変圧器の場合について説明したが、３巻線変圧器の
場合も同様に適用できる。

第３図はこの実施例を示すものである。これによれば、
変流器ＣＴＭは変圧器中圧端子に設置され、変流器ＣＴ
Ｍに中圧側抑制回路ＲＣ，が接続されて、上記同様の効
果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、タップ切換器ＴＣの
補助接点群ＴＣ−ＡＵＸＫよりタップ切換器ＴＣの主接
点に運動して、高圧側リレー人力１を流ＩＲＨの大きさ
を制御し、タップの切換えによる差動′電流を除去する
ように構成したので、タップ切換器ＴＣの位置変動に感
度が影響されず、しかも高感度で変圧器の微故障検出が
可能な差動リレーが簡単なものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による変圧器保護差動継電
装置の接続図、第２図はこの発明による比率差動特性図
、第３図はこの発明の他の実施例による変圧器保護差動
継電装置の接続図、第４図は従来の変圧器保護差動継電
装置の接続図、第５図は従来の内部故障検出感度を説明
する図、第６図は従来の比率差動特性図である。 ＭＴＲは被保護変圧器、ｃ’ｒＨ，ｃ’ｒＭ、ｃ’ｒＬ
は変流器、λＣＴは補償変流器、ＴＣ−ＡＵＸは御回路
、ＤＦは差動回路、１は比率差動要素、２は電流変換回
路、１０は差動リレー。 なお１図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 特許出願人　　　三菱電機株式会社 ＤＦ：１！’＋１ｉ−１０：１ｔ６１Ｊｔ−第３図　矩
門翫 第５蓼 ｊｔｌＰ’１兼塵度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １次側にタップ切換器を接続した被保護変圧器と、この
   被保護変圧器の１次側および２次側に接続した変流器と
   、この１次側の変流器に接続された電流変換器と、この
   電流変換器で変換した電流の値を、上記タップ切換器の
   切換動作に同期して切り換えながら選択する補助接点群
   と、上記電流変換器の出力および上記２次側の変流器の
   出力電流の大きさに応動する比率差動要素とを備えた変
   圧器保護差動継電装置。