JPS6320088B2

JPS6320088B2 -

Info

Publication number: JPS6320088B2
Application number: JP55029381A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Matsuzaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1980-03-07
Publication date: 1988-04-26
Also published as: JPS56125924A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は例えば変圧器の保護に適用される脱
調検出位相比較継電器（以下、単に継電器と記
す）に関するものである。従来この種の継電器として第１図に示すものが
あつた。すなわち、第１図において、１と２は電
圧トランスで、それぞれ入力電圧がV〓_M，V〓_H、出
力電圧がv〓_M，v〓_Hである。通常、脱調していない正
常時にはV〓_M，V〓_Hは110〔Ｖ〕である。３，４はそ
れぞれ電圧トランス１，２の出力電圧v〓_M，v〓_Hを矩
形波P_M，P_Hに変換する矩形波変換回路で、５は
矩形波P_M，P_Hのパルス幅を検出して電圧V〓_M，V〓_H
の位相差が若し150゜以上210゜以下ならば、出力パ
ルスを出す検出回路、６は検出回路５の出力パル
スを引き伸ばすタイマー回路である。８は電圧ト
ランス１ないしタイマー回路６により構成される
継電器である。第２図に示す様な系統を一例にして脱調現象を
説明する。第２図において、８は継電器である。
この系統は無限大母線（インピーダンスが０であ
る）に等価インピーダンスがZ〓₁の変圧器Ｔ（実際
には変電所内の複数個の変圧器）がつながつてお
り、その先はインピーダンスZ〓₂のラインを通して
電圧E〓₂の発電機G₂につながつているものである。
又無限大母線は電圧E〓₁の他の発電機G₁につなが
つていて、この場合｜E〓₁｜＝｜E〓₂｜と考える。
尚、トランスＴは発電機G₂側よりも発電機G₁側
に近接しており、トランスＴと発電機G₁との間
のラインインピーダンスは上記ラインインピーダ
ンスZ〓₂に比べ無視しうる程小さい。継電器８は第
２図に示される変圧器Ｔの１次電圧V〓_Hと２次電
圧V〓_Mとを入力としている。（この１次、２次とい
う語は実際の変圧器の１次、２次と必ずしも対応
はしていない。）つまりインピーダンスZ〓₁の両端
の電圧を入力としているのである。今、E〓₂を発
生する発電機G₂側が脱調したとすると、E₂とE₁
との位相差は0゜から360゜まで変化する。つまり、
E〓₂は円の軌跡をえがく。この時、継電器８の入
力V〓_M，V〓_Hは、 V〓_M＝E〓₁ V〓_H＝E〓₁＋（E〓₂−E〓₁）ｋここで

【式】である。ｋ≦１／２、ｋ＞１／２の場合の一例のV〓_Mと V〓_Hのベクトル図を第３図ａ、第３図ｂにそれぞ
れ示す。第３図において、V〓_Mは一定ベクトルE〓₁
で、V〓_Hは一定ベクトルE〓₁と可変ベクトル（円軌
跡をえがく）E〓₂−E〓₁のｋ倍のものとの和と考え
られる。従つて第３図から明らかなように、ｋ≦
１／２の場合電圧V〓_Mと電圧V〓_Hとの位相差θは、V〓_H ＝E〓₁＋ｋ（E〓₁−E〓₂）、〔ｋ＜１／２〕の軌跡の円
上のどこを通つても 0゜≦θ＜90゜一方、ｋ＞１／２の時は、電圧V〓_Mと電圧V〓_Hとの位相差θの範囲は 0゜≦θ≦360゜である。そこで継電器８は以上で述べた電圧V〓_Mおよび
V〓_Hを電圧トランス１，２で適当な大きさの電圧
v〓_Mおよびv〓_Hに変換し、その後、電圧v〓_M，v〓_Hは矩
形
波変換回路３，４を通して矩形波に変換してそれ
ぞれ矩形波P_MとP_Hとする。これら矩形波P_MとP_H
は次に検出回路５に入力され、そこにおいて、矩
形波P_MとP_Hとの位相差αが検出され、この位相
差αが 150゜≦α≦210゜であれば、タイマー回路６を通じて、トリツプ出
力信号“Ｈ”を出す。尚、上記位相差αについて
の150゜≦α≦210゜の条件は、脱調時に電圧E〓₁と電
圧E〓₂との位相差が150゜以上210゜以下の時にトリツ
プ指令を出すという実情に基づいて決められてい
る。従来の継電器は以上のように構成されているの
で第３図ａにおける、ｋ＜１／２の場合、継電器８の入力V〓_HとV〓_Mとの位相差θは、0゜≦θ≦90゜であ
り、検出回路５において150゜≦α≦210゜の条件を
満たさないのでトリツプ出力信号を出さない、つ
まり脱調現象が起きていながらそれを検出できな
いケースがあるという欠点があつた。この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、継電器の入力とし
て変圧器の１次側の電圧と、変圧器の１次側電圧
と２次側電圧との差電圧とを用いて上記ｋ＜１／２の場合でも検出可能な継電器を提供することを目
的としている。以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第４図において１，２は従来のものと同じ電
圧トランス、３は従来のものと同じ矩形波変換回
路、７は電圧v〓_Mとv〓_Hを入力してv〓_H−v〓_Mを出力す
る
減算回路、４は電圧v〓_H−v〓_Mを入力して矩形波P_D
を出力する矩形波変換回路、５は矩形波P_MとP_D
のパルス幅を検出し、電圧v〓_Hとv〓_H−v〓_Mの位相差が
165゜以上195゜以下の時にパルス出力を出す検出回
路、６は従来のものと同じ構成のタイマー回路で
ある。以下、このように構成されたものの動作を図に
ついて説明する。以下において、V〓_Hとv〓_H、V〓_Mと
v〓_Mは一定比であるのでV〓_H，V〓_Mを用いることとす
る。ここで、まず電圧入力のV〓_HとV〓_Mの２つの値
について、V〓_Mと（V〓_H−V〓_M）とのベクトル関係を
説明する。第５図は、E〓₁とE〓₂の位相関係を示し
たベクトル図である。E〓₁とE〓₂との位相βが、 150゜≦β≦210゜の時は、 E〓₁とE〓₂−E〓₁との位相差は 165゜≦≦195゜である。尚、この関係は第２図に示されるような
系統において一般的な関係である。次に、E〓₁＝V〓_MとV〓_H−V〓_M＝ｋ（E〓₂−E〓₁）（
即ち、
V〓_H＝E〓₁＋ｋ（E〓₂−E〓₁）である。）とのベクトル
関
係を説明する。第６図は、V〓_Mと（V〓_H−V〓_M）との
位相関係を示したベクトル図である。同図は第３
図ａ，ｂで示されるV〓_Hのベクトルからベクトル
E〓₁だけ差し引いたものに相当する。第６図より
電圧ベクトルE〓₁と電圧ベクトル（E〓₂−E〓₂）との
位相差が165゜≦≦195゜の時つまり、E〓₁とE〓₂の
位相差βが、150゜≦β≦210゜の時、V〓_H−V〓_M＝ｋ
（E〓₂−E〓₁）におけるｋ（≦１）のいかなる値に対
しても、V〓_M＝E〓₁とV〓_H−V〓_M＝ｋ（E〓₂−E〓₁）と
の位
相差γは 165゜≦γ≦195゜となる。さて、第４図において、電圧トランス１，２は
それぞれ電圧V〓_M，V〓_Hを適当な大きさの電圧v〓_M，
v〓_Hに変換される。v〓_Mは矩形波変換回路３を通して
矩形波P_Mに変換される。一方v〓_Mはv〓_Hとともに減
算回路７に入り、v〓_H−v〓_Mの演算を通して出力され
る。減算回路７の出力電圧v〓_H−v〓_Mは矩形波変換回
路４を通して矩形波P_Dに変換される。矩形波P_M，
P_Dは検出回路５に入力して位相差が165゜以上195゜
以下であれば検出パルス出力が出され、タイマー
回路６を通して最終出力を出される。なお上記実施例では、電圧v〓_Hと電圧v〓_Mとの差電
圧を減算回路で構成したが、第７図のようにトラ
ンス結合によつても作ることが可能である。要は電圧v〓_Hと電圧v〓_Mとの差を導出する手段であ
れば、その構成については問わない。以上のように、この発明によれば、v〓_H−v〓_Mの差
電圧とv〓_Mとの位相差で検出するため、ｋの値に
無関係に検出できる他v〓_H−v〓_Mの軌跡がE〓₁との位
相差の165゜以上195゜以下の動作域にを通る角速度
がｋに無関係に一定なため、検出回路の設計がし
易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の継電器を示すブロツク図、第２
図は上記継電器が適用できる典型的な系統図、第
３図は電圧V〓_MとV〓_Hの関係を示したベクトル図、
第４図は電圧E〓₁とE〓₂の（E〓₂−E〓₁）との関係を示
したベクトル図、第５図は電圧V〓_Mと電圧（V〓_H−
V〓_M）の関係を示したベクトル図、第６図はこの
発明の実施例を示すブロツク図、第７図はこの発
明の他の実施例を示すブロツク図である。図において、１，２は電圧トランス、３，４は
矩形波変換回路、５は検出回路、６はタイマー回
路、７は減算回路である。尚、図中、同一符号は
同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１変圧器を介して互いに電気的に接続される第
１および第２の電源間の脱調を検出して作動する
脱調検出電圧位相比較継電器において；前記第１
の電源からの電圧信号に基いて導出された第１の
電圧が入力され、この第１の電圧に基いて第１の
変換出力を発生する第１の変換回路；前記第２の
電源からの電圧信号に基いて導出された第２の電
圧と前記第１の電圧との差電圧が入力され、この
差電圧に基いて第２の変換出力を発生する第２の
変換回路；前記第１および第２の変換回路からの
各変換出力を入力とし、これら入力に基いて前記
第１の電圧と前記第２の電圧との位相差を比較
し、その比較結果に基いて前記第１および第２の
電源間の脱調を検出する検出回路；を備えた脱調
検出電圧位相比較継電器。２第１および第２の変換回路はそれぞれ第１お
よび第２の電圧を入力し、この入力を矩形波に変
換出力する矩形波変換回路からなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の脱調検出電圧位
相比較継電器。