JPS6277018A - 変化幅過電流継電器 - 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】

〔発明の利用分野〕 本発明は変化幅過電流継電器に係り、特に、距離継電方
式の過電流リレーのストッパに使用するに好適な変化幅
過電′ｄｌｌ継電器に関する。 〔発明の背景〕 １ｉ！流変化字ＩＡ継電器としては、特ｋｈｉ昭５］−
１：１１９７号公報に記載されているものが知られてお
り、系統の定常の負荷電流では動作せず、系統に何らか
の事故を生じ、電流の位相もしくは絶対値変化があった
場合、予め設定した値以上の電流変化を検出して！ｌ！
１１作するようになっている。 従来のこの種のＶ４１＋”ｆを第５図及び第６図に基づ
いて１悦明する３゜ 第５図において、１は信号変換回路、；３は帯域通過フ
ィルタ回路、３はメモリフィルタ回路、４は加算回路、
５は増相整流回路、６は低域通過フィルタ回路、７は減
算回路、８はレベル検出回路。 ９はＯＲ回路、１０は限時動作タイマ、１１は出力回路
、１５は変化幅検出要素、１６は過電流要素である。 系統の送電線より得られる負荷′＋１１流の電流情報ｒ
＾より系統の事故時の変化分電流４丁を検出する場合の
変化幅検出要素１５の原理ブロック図を第６図に示す。 変化幅検出要素１５の動作原理はまず帯域通過フィルタ
２により基本波成分のみを取り出し、変化幅検出要素１
５と過′６ｉＪε要素１６にそれぞれ信号を与え、変化
幅検出要素１５のメモリフィルタ回路３を通さない信号
は瞬時の電流波形に追従し、次の（１）式に従って信号
を発生する。 Ｋｌ（Ｉ＾＋Δ工）　　　　　　　　　　・・・（１）
Ｋ１：ＩＶ変換比 ■＾：変化前の電流値 Δ■：変化分電流値 一方、メモリフィルタ回路３を通してベクトル記憶回路
の電流は、次の（２）式に従った信号を発生する。 Ｋ２１＾　　　　　　　　　　　・　（２）ＫＩ：ベク
Ｉ−ル記憶回路Ｉ−Ｖ変換比この記憶作用により加算回
路４の出力にはΔ丁の変化分に対する出力信号が次の（
３）式の如く取り出せる。 Ｋ１ΔＩ＋　（ＫＩ　　ＫＩ）Ｔ＾　　　　・・（３）
上記第（３）式のに１−に２は定格電流にてＫｓ二に２
として調整する。 しかしながら、実際には電流歪などの原因により常にに
１＝に２とならないため、第（３）式の様に変化分と共
に（ＫＩ　　ＫＩ）Ｉ＾が誤差分として混在する。この
誤差η“１は定常時の工＾に対し一定値として発生して
いるため、増相整流し絶対値化し、時定数の相異なる二
つのＣＲ低域通過フィルタで記憶しておき、減算回路に
おいて次の第（４）式に示される変化分を検出する。 ＩＫＩΔＩ＋　（ＫＩ　　ＫＩ）Ｉ＾１１（Ｋｌ−に２
）Ｉ＾ｌ　＞　Ｉ　Ｔ　　　・・（４）■Ｔ：変化分検
出値 これは、絶対値に変化が無い場合には減算回路７に出力
は現れないが、絶対値に変化があった場合、二つの低域
通過フィルタ回路６において、時定数差分のみを取り出
し、後段のレベル判定回路７において検出を行っている
。 又、過電流要素１６は前記帯域通過フィルタ２出力を２
相に、増相整流回路５により絶対化し、予め、）Ω定さ
れたレベル検出回路７により検出し、変化幅検出要素１
５の検出要素としてＯＲ回路９により次段の限時復帰タ
イマ１０を起４りＪシ、出力回路］１により出力を得る
。 」１記した動作を図に表わすと第７図のような動作特性
となる。 又、従来距離継電方式においては、第３図に示されるよ
うに距離リレー１）　Ｚと過電流リレー５１８は装置の
信頼性の向上を計るために距１＠リレーＤ２と過電流リ
レー５１Ｓの論理積にてトリップ回路を構成するように
なっている。このように構成されたｙ＋ｒ　ａ継電方式
においては、系統に発生した故障電ＩεＩと電圧■によ
り故障インピーダンスＺを検出し、予め設定されたイン
ピーダンスン以下である場合に動作する距離リレーＤＺ
と、故障電流ｉの絶対値を検出し、予め設定された検出
レベル以上である場合動作する過電流リレー５１８から
送電線の保護を行っている。 そこで、過電流リレー５１８としては、絶対値検出形の
ＯＣリレーが一般に用いられている。この場合、送電線
に負荷電流が常時Ｊされており、この値が過電流リレー
Ｆｉｌｓの設定値以−４二の場合には絶対値検出形のＯ
Ｃリレーを動作するために、距離リレーＩ）Ｚはス［ヘ
ラパーとはならない。なお、過電流リレー５１Ｓの電流
感度を悪くする方法もあるが、過電流リレーとのｔｄε
感度協調を取る必要があり困難である。 又、近年、前述したような動作原理による負荷？ｌｉ　
’ｔＡεの絶対値変化分を検出する方式の変化幅検出要
素と、この要素のバックアップとしての絶対値検出形の
過電流要素を備えて、これら二要素の論理和を検出する
変化幅過電流継電器が使用されている。この装置におい
ては、負荷電流だけでは前述の通り誤ｌＪ作しないため
、＾？ｉ記条件を満足する。 しかしながら、系統１々障により全停となった場合には
、系統に流れている負荷電流が変化幅検出要素の感度以
上流れている場合には、変化幅検出要素は誤動作してし
まうという欠点があった。 〔発明の目的〕 本発明は、ｒ？ｆ記従来の課題に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、全停時における変化幅検出要素の誤
動作を防Ｉヒすることができる変化幅過電流継電器を提
供することにある。 〔発明の概要〕 前記目的を達成するために、本発明は、変化幅検出要素
のレベル検出回路出力と、共通の帯域通過フィルタの出
力を増相整流した絶対値検出形の過電流要素を設けてＡ
ＮＤ回路を構成し、そしてＡＮＤ回路の出力を保持する
限時復帰タイマ出力と、過′ｌ′ｌｉ流要素出力をダイ
オード素子にてクランプさせ、全停時には前記過電流要
素の復帰出力にて強制復帰させる。なお、過渡時の時間
協調用として［１１前記限時復ふ１）タイマの後に限時
動作タイマを設けて全停時の変化中１．１検出要素の動
作時間を遅らせて過電流要素の復フ・１１１時間との協
調を取っている。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。 第１図には、本発明の好適な実施例の構成が示されてい
る。第１図において、１は信号変換器。 ２は；ｌｊ）域通過フィルタ回路、３はメモリフィルタ
回路、４は加算回路、５は増相整流回路、６は低域通過
フィルタ回路、７は減算回路、８はレベル判定回路、９
はＯＲ回路、１０は限時復帰タイマ。 ］１は出力回路、１２はＡＮＤ回路、１３はダイオード
素子、１４は限時動作タイマ、１５は変化幅検出素子（
Δ○Ｃ）、１６は過電流要素（１（○Ｃ）。 １７は過電流要素（ＬＯＧ）である。 系統の送″ｆｔ？、線より電流情報■＾を取り出し、信
号変換回路１を介して、帯域通過フィルタ回路２に入力
され基本波成分のみを取り出し、変化幅検出要素１５と
二つの力“１カ電波要素１６．１７にそれぞれ信号を与
える。次に変化幅検出要素１５ではメモリフィルタ回路
２を通した信号と通さない信号の二つに分離し、それぞ
れを加算回路４にて加算を行う。 メモリフィルタ回路３は定格周波数にて入出力の位相を
１８０°になるように設定し、加算回路４の出力は定常
状態においてＯとする。 ここで、系統電流の絶対値変化が生じると、前記メモリ
フィルタ回路３の人出力′電圧に差が生じ、加算回路４
に出力電圧を発生する。この電圧は、増Ａ目整流回路５
を通し、絶対値信号として取り出し予め設定されたレベ
ル以上になると変化幅検出要素１５は動作する。 ここで、負荷電流に電流歪があると、メモリフィルタ回
路３の出力電圧は波形整形された基本波′上圧となるが
、加算回路４の出力には、フィルタの残留高調枝分が現
われる。この出力を動作はとして取り込むと、負荷電流
が大きい場合残留１°ｌｌｉ　、０５１波分も大きくな
り動作値に影響を与える。このため、加算回路４の出力
電圧を増相ｆｌ流回路５によす絶対値化した後、抵抗Ｒ
１とコンデンサＣＩ。 抵抗Ｃ２とコンデンサＣ２の時定数の異る二つの低域通
過フィルタ（３を通し、その出力電圧を減算回路４によ
って行う。これは、常時負荷電流に絶対値変化が無い場
合減算回路７により出力は現われないが、絶対値に変化
が現われると、二つの低域通過フィルタ６には時定数の
時間差分だけ出力が現われる。この出力を次段のレベル
判定回路８において検出を行っている。 次に、過電流要素１７は、帯域通過フィルタ２出力を２
相に増相し、増相整流回路５により絶対値化し、−

【め
設定されたレベル判定回路８にて判定した出力と、変化
ｉＩ；＋検出要７！Ｌ１１５の出力をＡＮＤ回路１２に
て摺成し、この出力をある時間保持する限時復帰タイマ
］Ｏ出力と前記過′屯流要素１７出力間をダイオード素
子１３にてクランプさせ、全停時には、過゛１１ｉ流・
要素１７り復帰出力にて強制復帰させる。 なお、過渡時の時間協調を取るのに、前記限時復帰タイ
マ１０後に限時動作タイマ１４に設けて全停時の過′ｌ
ｉＩ流要索１５の動作時間を遅らせ、過電流要素］７ど
の時間協調を取っている。 又、もう一方の絶対値検出形の過電流要素１Ｇは過電流
要素】７と同様に均相整流し、レベル判定した出力を限
時動作タイマ１４出力とＯＲ回路９出力とし、変化幅検
出要素１５出力４゛過電流要素１７出力が動作しないと
きの要素である。 このように前述した動作原理に従って回路構成としてお
り、この結果第２図に示す動作特性を得ることができる
。なお、第４図には、従来の構成と本実施例に係る要部
倚成が示されている。 本実施例においては、常時負荷電流有りから全停となっ
た場合に変化幅検出要素（ΔＱＣ）のロック要素として
絶対値検出形の過電流要素（Ｌｏｔ：）を論理積として
も′η成している。 なお、過渡時間協調を取るのに前記限時動作タイマ１４
を設けている。 そこで、変化幅検出要素（ΔＱＣ）１５の動作時間と過
電流要素（ＬＯＧ）１７の復帰時間がラップした場合、
限時復帰タイマ１０により出力が保持されるのを防■）
・、するために、タイマ１０の出力を過電流要素１７の
出力間に挿入したダイオード素子１３によりクランプし
て過ｉ′１ｉ流要素】７で強制復チ、１１させるような
回路構成とすることにより。 簡１１．にして確実な方法で全停時誤動作防止形の変化
幅過電流継電器を実現することができる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、系統の全停故障
時にも原理的に検出してしまう変化幅検出要素に、全停
時を検出してロックする要素を内蔵することにより全停
時でも誤動作しない信頼性の高い変化幅過電流継電器を
得ることができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で示す構成図、第２図は本発
明の係る装置によって得られる特性図。 第３３図は従来の要部構成図、第４図の（ａ）は従来の
要部構成図、第４図の（ｂ）は本発明に係る装置の要部
構成図、第５図は従来の装置の構成図、第６図は従来の
装置の原理ブロック構成図、第７図は従来の装置の動作
特性図である。 １・・信号変換回路、２・・・ＪｔＦ域通過フィルタ回
路。 ３・・メモリフィルタ回路、４・・加算回路、５・・均
相整流回路、６・・・低域通過フィルタ回路、７・・・
減算回路、８・・レベル判定回路、９・・・ＯＲ回路、
１０・・限Ｈ，テ復帰タイマ、１１・・出力＠路、１２
・・・ｌ＼ＮＤ回路、１３　・ダイオード素子、１４　
・限時動作タイマ、１５・・・変化幅検出要素、１６．
１７・・過電流要素。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電力系統の電流情報を取り込む電流−電圧変換器と
   、該変換器の出力に接続されたフィルタ回路と、該フィ
   メタ回路の出力に接続されたメモリ回路と、前記フィル
   タ回路出力とメモリ回路の出力を比較して比較出力を絶
   対値化する絶対値化回路と、該絶対値化回路の出力に接
   続された時定数の相異なる一対の低域フィルタ回路と、
   各フィルタ回路の出力を比較する比較回と、該比較回路
   の出力を検出するレベル検出回路とを備えた変化幅検出
   要素と、前記フィルタ回路の出力に接続された第１の過
   電流要素から構成された変化幅過電流継電器において、
   前記フィルタ回路の出力に接続された第２の過電流要素
   と、前記変化幅検出力と第２の過電流要素出力との論理
   積を出力するＡＮＤ回路、該ＡＮＤ回路の出力に接続さ
   れた限時復帰タイマ回路と、第２の過電流要素出力によ
   り限時復帰タイマ出力を復帰させる手段と、前記限時復
   帰タイマ回路の出力に接続された限時動作タイマ回路と
   、該限時動作タイマ回路出力と第１の過電流要素出力と
   の論理和を継電器出力回路に導入するＯＲ回路と、を具
   備したことを特徴とする変化幅過電流継電器。