CN1578038A

CN1578038A - 保护继电装置

Info

Publication number: CN1578038A
Application number: CN 200410069971
Authority: CN
Inventors: 堀政夫; 稻村国康; 伊藤八大; 松岛哲郎; 中野聪
Original assignee: TMT&D Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2005-02-09
Also published as: JP4199065B2; JP2005039956A

Abstract

保护继电装置，其在平常运行时发生了CT电路故障的情况下，通过高速地进行故障检测，控制保护装置的工作输出，能防止差动保护继电器的不必要的工作。其是由电流差动方式输入设置在各端子上的CT二次电流信息来保护电力***的变压器、输电线或母线等保护对象，具有：对各端子检测三相电流的平衡的电路；和检测三相电流的不平衡的电路；检测***平常运行以外事件的电路；检测每相的各端子电流矢量和是预定值以上的差电流检测电路；检测各端子中的至少一个端子的三相电流的平衡，检测各端子中的至少一个端子的三相电流的不平衡，且各端子***的平常运行以外的事件均不检测，以检测的各端子电流的矢量和在预定值以上为条件判定CT二次电路的故障。

Description

保护继电装置

技术领域

本发明涉及具有如下功能的保护继电装置，即将检测出电力***的端子电流并输入到差动保护装置中的电流变压器(以下称作CT)的电路故障与***故障相识别而进行检测的。

背景技术

作为现有的保护电力***的继电装置，许多都采用基于各端子的电流信息，对变压器、输电线或母线等保护对象进行差动保护的电流差动方式。

在该电流差动方式的保护继电装置中，在向保护对象设备流通过电流时，若发生了CT二次电路的故障、特别是发生了断线和短路，作为保护装置的输入的CT二次电流就变没了，仅通过流其他端子的电流而产生差电流，就象误认为保护对象的事故一样恐怕会遮断了该断路器。

然而，作为电力***的保护继电装置的CT电路故障检测方法，已知有检测电流的平衡性的方法(例如，非专利文献1和非专利文献2)和检测事故前后的电流的变化部分，在一条线接地事故时检测CT故障的方法(例如专利文献1)。

【专利文献1】特开平11-346433号公报

【非专利文献1】昭和61年1月发行的电气共同研究第41卷第4号“数字继电器”的65页

【非专利文献2】平成6年4月发行电气共同研究第50卷第1号“第二代数字继电器”的106页～107页

发明内容

在前者的保护继电装置中，为了识别***故障和CT电路故障，检测CT电路故障的时间需要数秒以上，故在CT电路上发生了不良的情况下，不能避免保护装置的不必要的工作。

在后者的保护继电装置中，由于检测CT的残留电路或三次电路的故障，故CT各相电路的故障就不成为对象。此外，由于在故障发生时检测CT故障，因此，仅能够适用于即使工作时间迟也没有问题的高电阻接地***的保护装置中。

本发明的目的在于提供一种保护继电装置，在平常运行时发生了CT电路故障的情况下，通过高速地进行故障检测的控制保护装置的工作输出，能够防止差动保护继电器的不必要的工作。

第一发明的保护继电装置，输入设置在各端子上的电流变压器(以下称作CT)的二次电流信息，并利用电流差动方式，保护电力***的保护对象，具有：第一装置，对每个端子检测三相电流的平衡；第二装置，对每个端子检测三相电流的不平衡；第三装置，检测***的平常运行以外的事件；第四装置，检测每相的各端子电流的矢量和(Id)成为了预定值(Ikd)以上的情况；第五装置，由上述第一装置检测各端子中的至少一个端子的三相电流的平衡，由上述第二装置检测各端子中的至少一个端子的三相电流的不平衡，并且，各端子都不由上述第三装置检测***的平常运行以外的事件，以由上述第四装置检测到各端子电流的矢量和(Id)成为了预定值(Ikd)以上的情况为条件，判定为CT二次电路的故障。

第二发明的保护继电装置，在第一发明的保护继电装置中，上述第一装置检测各端子的三相电流的最小值与最大值的比在预定值(k)以上，并且三相电流的最大值在预定值(Ik)以上，上述第二装置检测各端子的三相电流的最小值与最大值的比不足预定值(k)，并且三相电流的最大值在预定值(Ik)以上，上述第三装置检测各端子的三相电流中的最大相的电流值在预定值(Ikm)以上或***的零相电流。

第三发明的保护继电装置，在第一发明的保护继电装置中，上述第一装置检测各端子的三相电流的最小值与最大值的比在预定值(k)以上，并且三相电流的最大值在预定值(Ik)以上，上述第二装置检测各端子的三相电流的最小值与最大值的比在预定值(kL)以下，并且三相电流的最大值在预定值(Ik)以上，上述第三装置检测各端子的三相电流中的最大相的电流值在预定值(Ikm)以上或***的零相电流。

第四发明的保护继电装置，在第一发明的保护继电装置中，利用上述第五装置的输出，控制显示和保护装置的输出。

第五发明的保护继电装置，在第一发明的保护继电装置中，上述第三装置是各端子的三相电流中的最大相的电流值在预定值(Ikm)以上，或者，变压器的中性点电流(***的零相电流)在预定值以上，每个相的各端子的电流矢量和的最大相的电流，其高次谐波的含有率在预定值(λ)以上。

第六发明的保护继电装置，输入设置在各端子上的电流变压器(以下称作CT)的二次电流信息，并利用电流差动方式，保护电力***的保护对象，具有：第一装置，对每个端子检测三相电流的平衡；第二装置，对每个端子检测三相电流的不平衡；第三装置，检测***的平常运行以外的事件；第四装置，检测每相的各端子电流的矢量和(Id)成为了预定值(Ikd)以上；第六装置，上述第三装置不检测***的平常运行以外的事件，而从上述第二装置检测了三相电流的不平衡的端子的电流矢量，来求出伪电流(Ig)；第七装置，检测由上述第四装置得到的差电流(Idm)的相与由上述第六装置得到的同一相的伪电流的差、或者比在预定值以下；第八装置，由上述第一装置检测各端子中的至少一个端子的三相电流的平衡，由上述第二装置检测各端子中的至少一个端子的三相电流的不平衡，并且，由上述第三装置各端子***的平常运行以外的事件都不被检测，以由上述第四装置检测到各端子电流的矢量和(Id)是在预定值(Ikd)以上的情况，并且由上述第七装置检测到差电流(Idm)与伪电流的差或者比在预定值以下的情况为条件，判定CT二次电路的故障。

第七发明的保护继电装置，输入设置在各端子上的电流变压器(以下称作CT)的二次电流信息，并利用电流差动方式，保护电力***的保护对象，具有：抑制电流不平衡检测装置，检测每个相的各端子电流的标量和(∑|I|)的三相不平衡；***异常现象检测装置，检测***的平常运行以外的事件；差电流检测装置，检测每个相的各端子电流的矢量和(Id)在预定值以上；判定装置，由上述抑制电流不平衡检测装置检测每个相的各端子电流的标量和的三相不平衡，上述***异常现象检测装置不检测***异常，并且，以由差电流检测装置检测到了每个相的各端子电流的矢量和在预定值以上的情况为条件，判定为CT二次电路的故障。

发明的效果

本发明能够提供一种保护继电装置，在平常运行时发生了CT电路故障的情况下，通过高速地进行故障检测，控制保护装置的工作输出，能够防止差动保护继电器的不必要的工作。

附图的简单说明

图1是将本发明用于三绕组变压器的保护装置中的***图。

图2是表示适用本发明涉及的保护继电装置的第一实施方式的变压器保护装置和其输入电流的框图。

图3是表示该实施方式中的处理电路的结构图。

图4是表示图3的电流三相平衡检测电路的具体例的框图。

图5是表示图3的电流三相不平衡检测电路的具体例的框图。

图6是表示图3的电流三相不平衡检测电路的其他的具体例的框图。

图7是表示图3的***异常现象检测电路的具体例的框图。

图8是表示图3的***异常现象检测电路的另外的具体例的框图。

图9是表示在该实施方式中，利用CT故障检测信号控制保护继电器输出的一例的框图。

图10是表示在该实施方式中，利用CT故障检测信号控制保护继电器输出的其他例子的框图。

图11A是表示将本发明适用于输电线保护继电装置中的情况的三端子结构的输电线的例子的图。

图11B是将本发明适用于输电线保护继电装置中的情况的第二实施方式中的输电线保护装置的结构图。

图11C是表示将本发明适用于输电线保护继电装置中的情况的第二实施方式中的处理电路的结构图。

图12是表示在图11的差电流比较电路中，伪电流(Ig)制成条件电路的框图。

图13是用于说明该实施方式的作用的二端子的输电***图。

图14是用于说明该实施方式的作用的端子电流的矢量图。

图15A是用于将本发明用于母线保护装置中的情况的***结构图。

图15B是将本发明用于母线保护装置的情况的母线保护装置的结构图。

图16是同样地表示母线保护装置的处理电路的结构图。

图17是表示将本发明适用于母线保护装置的其他实施方式的处理电路的结构图。

具体实施方式

图1和图2是用于分别说明本发明涉及的保护继电装置的第一实施方式的图，图1是适用于三绕组变压器的保护装置中的情况的***图，图2是表示变压器保护装置和其输入电流的框图。

在图1中，1是三绕组变压器，高压侧绕组1p通过无图示的断路器，与电源侧连接，中压侧绕组1s和低压侧绕组1t通过无图示的断路器，与输电线连接。

在这样的变压器设置***中，分别在与高压侧绕组1p连接的输电线上设置了检测高压侧电流的CT11，在与中压侧绕组1s和低压侧绕组1t连接的输电线上，设置了检测中压侧电流的CT12和检测低压侧电流的CT13，同时，分别在高压侧绕组1p和中压侧绕组1s的中性点接地电路上，设置了检测高压侧中性点电流的CT14和检测中压侧中性点电流的CT15。

在图2中，21是变压器保护装置，分别向该变压器保护装置21输入高压侧CT11的二次电流Ip和中压侧CT12的二次电流Is及低压侧CT13的二次电流It，同时，分别输入高压侧中性点CT14和中压侧中性点CT15的二次电流Ipn和Isn。变压器保护装置21由CT故障检测电路151和差动继电器的输出电路161构成。图3中表示CT故障检测电路151的结构。由图3中表示的处理电路来处理这些的二次电流。

再有，变压器保护装置21一般地除了图2中表示的电流输入以外，还输入低压侧的电压和中压侧的电压等的电量，但在此省略其记载。

在图3中，111、112、113各自是检测高压侧电流、中压侧电流、低压侧电流的电流三相平衡的电路，121、122、123各自是检测高压侧电流、中压侧电流、低压侧电流的电流三相不平衡的电路，101、102是获取这各3组的输出的逻辑和的“或”电路，103是取得这些“或”电路101、102的输出的逻辑积的“与”电路。

131是检测***的平常(正常)运行中不产生的现象的***异常现象检测电路，104是将该***异常检测电路131的输出反相的“非”电路，在从该“非”电路104有输出时，判断为平常运行。

141是从各端子电流的矢量和得到的差电流检测电路。

105是取得“与”电路103、“非”电路104和差电流检测电路141的输出的逻辑积的“与”电路，若该“与”电路105的输出变为逻辑值“1”，就判定为CT故障(CTF)。

在此，关于上述电流三相平衡检测电路111～113、电流三相不平衡检测电路121～123及***异常现象检测电路131的具体例进行说明。

图4是电流三相平衡检测电路111～113的框图。

在图4中，114是第一判定电路，判定端子的CT二次各相电流的最小相([Ia、Ib、Ic]min)与最大相([Ia、Ib、Ic]max)的电流的比是否在定值(k)以上，115是第二判定电路，判定各相电流的最大相([Ia、Ib、Ic]max)是否在预定值(Ik)以上，106是“与”电路，在第一判定电路114和第二判定电路115的输出都是逻辑值“1”时，检测三相平衡。第一判定电路114按电流的最小相与最大相的比表示，但也可以按最大与最小的差进行检测。再有，k是考虑了平常时的三相电流的不平衡的值，例如0.8左右，Ik是在保护继电器的检测灵敏度以上，考虑保护装置的误差而决定的值，是0.1pu(1pu是变压器额定电流)左右的值。

图5是电流三相不平衡检测电路121～123的框图。

在图5中，114、115是与图4相同的第一和第二判定电路，107是“非”电路，108是“与”电路，在第一判定电路114不成立而输出逻辑值“0”，第二判定电路115成立而输出逻辑值“1”时，检测三相不平衡。

作为上述电流三相不平衡检测电路121～123的另外的例子，也可以构成为图6中中示的结构。

在图6中，115是图4的第二判定电路，116是第三判定电路，根据产生了断线的相的电流大致等于零，来判定电流最小相与最大相的比是否在预定值(kL)以下，117是“与”电路，在第二判定电路115和第三判定电路116的输出都是逻辑值“1”时，检测三相不平衡。

图7是***异常现象检测电路131的框图。

在图7中，1311、1312、1313是第一至第三判定电路，判定图1中表示的各端子的各相电流是否在预定值(Ikm)以上，1314、1315是第四和第五判定电路，判定变压器中性点电流是否在预定值(Ikn)以上，1316、1317、1318是“或”电路。

若第一判定电路1311～第五判定电路1315其中的任一个成立，就检测***异常现象。

再有，Ikm是考虑平常时不发生的电流值而决定的，是2pu(1pu是变压器额定电流)左右的值。变压器中性点电流是平常时不发生的电流，是接地故障时发生的电流。Ikn是0.1pu(1pu是变压器额定电流)左右的值。

本例是考虑了变压器保护时的***异常现象检测电路，在考虑了输电线保护和母线保护的情况下，也可以是使用使用了端子电压和母线电压的故障检测继电器等的、检测***平常运行中不发生的现象的方法。

作为上述***异常现象检测电路131的另外的例子，也可以构成为图8中示出的结构。

在本例中，如图8所示，设置了第六判定电路1316，用于检测包含在差电流(Idm)中的高次谐波电流并是向“或”电路1318输入其判定输出的，除此之外，与图7相同，故省略其说明。

在此，若包含在差电流(Idm)中的基波(fo)的2倍频率(2fo)的电流(I2fo)与基波电流(Ifo)的比在预定值(λ)以上，第六判定电路1316就判定为***异常现象。

设置了该第六判定电路1316的目的在于，产生了CT饱和时的差电流有2fo电流变大的特征，防止在差电流中包含的2倍谐波(2fo)电流包含基波电流的某值以上的情况下，而将它作为CT饱和检测，并误检测为CT故障。

例如，在外部三相短路故障时，在某个端子上发生CT饱和，在其他端子上没发生CT饱和的情况下，产生了饱和的端子，用图3中表示的电流三相不平衡检测电路121～123中的任一个，检测三相不平衡，而没产生饱和的端子，用电流三相平衡检测电路111～113中的任一个，检测三相平衡，此外，有可能由于CT饱和而差电流检测电路141工作，就检测为CT故障。因此，检测差电流中包含的2倍谐波电流，就检测出伴随了CT饱和的故障，而闭锁CT故障的检测。

下面说明如上所述构成的变压器保护装置21的工作。

平常运行时流过负载电流，且负载电流是三相平衡后的电流。从而，电流三相平衡检测电路111、112、113分别检测三相平衡，其输出等于逻辑值“1”。但是，这时，电流三相不平衡检测电路121、122、123还没分别检测三相不平衡，因此，其输出是逻辑值“0”。

从而，“与”电路105由于其逻辑积条件不成立，故不进行CT故障的判定。

下面，关于在高压侧CT11上发生了断线的情况进行说明。

若负载电流某时在高压侧CT11上发生断线，其高压侧端子的CT二次电流的三相电流的平衡性就被破坏，但其他的中压侧端子的CT二次电流、低压侧的CT二次电流保持着三相电流的平衡性。此外，这时，高压侧的不平衡检测电路121的输出成为逻辑值“1”。从而，高压侧的不平衡检测电路121的输出和中压侧、低压侧的电流三相平衡检测电路112、113的输出成为逻辑值“1”，因此，“与”电路103的逻辑积条件成立。

由于该高压侧CT11的断线是平常时的CT断线，***异常检测电路131不工作，因此，“非”电路104的输出是逻辑值“1”。

另外，由于高压侧端子的CT二次电流因高压侧CT11的断线而不流，因此，各端子的电流的矢量和电流即差电流(Id)仅产生负荷电流部分，差电流检测电路(Id)141的输出成为逻辑值“1”。

从而，“与”电路105中，“与”电路103的输出、“非”电路104的输出和差电流检测电路(Id)141的输出全部成为逻辑值“1”，因此，逻辑积条件成立，检测CT故障。

下面说明变压器外部事故中的反作用(随动)。

在外部事故中，通常变压器额定电流以上的电流通过端子。该情况下，不让差电流检测(Id)电路141工作，***异常现象检测电路131进行工作。

从而，不检测CT故障。此外，假如在变压器外部事故中CT的误差电流大的情况下(例如产生了CT饱和的情况)，差电流检测电路141工作，但***异常现象检测电路131工作，其输出被“非”电路104反相，因此，不满足“与”电路105的逻辑积条件，CT故障的检测信号被阻塞(ブロツク)。

下面，接通变压器时激磁急冲电流流动，但关于该情况的反作用(随动)进行说明。

若接通电源侧的断路器，就向高压侧流激磁急冲电流，电流三相不平衡检测电路121进行工作。但是，中压侧、低压侧断路器打开，不流电流。因此，由于在电流三相平衡检测电路112、113中不进行平衡检测，故不满足“与”电路103的逻辑积条件，CT故障的检测被阻塞。

如上所述，根据本实施方式，能够在发生了CT故障时，无错误且快速地检测该CT故障。

下面，利用图9，对上述的变压器保护装置21中的，利用CT故障检测信号控制保护继电器输出的例子进行说明。

在图9中，151是CT故障检测电路，利用图1至图3中表示的电路构成进行检测。161是保护装置的输出，在变压器保护的情况下，是差动继电器的输出电路。1511是“非”电路，在检测了CT故障的情况下，用于闭锁差动继电器的输出。1611是“与”电路，在还没检测CT故障时若输入差动继电器的工作输出，就满足逻辑积条件，输出断开(トリツプ)指令。

从而，若这样地构成，就能够用CT故障检测电路151的输出进行显示和报警，在其输出没有成立时，产生差动继电器的输出。

在控制上述结构的保护继电器输出的电路中，例如，也可以在“非”电路1511的输出侧如图10所示，设置开关SW，能够在差动继电器的输出中可选择使用或者不使用CT故障条件。

下面，关于在输电线保护装置中适用了本发明涉及的保护继电装置的本发明的第二实施方式进行说明。

图11A是三端子结构的输电线的例子。在图11B中，51是输电线保护装置，向该输电线保护装置51导入各端子电流IA、IB、IC。输电线保护装置51由CT故障检测电路151A和差动继电器的输出电路161A构成。

在此表示了设置在A端子上的输电线保护装置51，无图示但在各端子上设置着同样的输电线保护装置。

向A端子用的输电线保护装置51直接导入A端子的电流IA，但B端子、C端子的电流IB、IC一般用光纤电缆连接装置之间，收发各端子的电流数据，实施差动运算，或者利用通过通信装置的数据传输，进行电流数据的收发等，但都是一般的技术，在此，省略了电流数据的收发方法的图示和说明。

图11C表示CT故障检测电路151A的结构，在与图3相同的部分上标记同一符号，省略其说明。再有，在图11C中，用三端子***的情况示出了电流三相平衡检测电路111～113和电流三相不平衡检测电路121～123。

输电线的差动保护需要向各端子传输电流数据，但作为差动保护，已经实用了PCM方式的电流差动保护继电装置，适用实施本发明不成问题。

输电线保护与变压器不同，CT额定电流大，负载电流也随之变大，不能高灵敏度地设定***异常现象检测电路131的电流灵敏度。此外，由于使用了CT二次残留电路的零相电流检测，在CT故障时也产生零相电流，故不能与***故障相识别，另外，也不能如变压器这样地使用图7的第四和第五判定电路1314、1315中示出的中性点电流。

因此，为了识别故障与CT故障，在三相平衡和三相不平衡成立的情况下，使用从不平衡端子电流制成的伪(模拟)电流(Ig)检测CT断线的方法是有效的。

在图11C中，设置差电流比较电路171，进行差电流(Id)与从电流不平衡端子上的电流制成的伪电流(Ig)的比较，检测其差或者比是否在预定值(Ikd)以下，并将其输出输入到“与”电路105中。

图12在图11C的差电流比较电路171中示出伪电流(Ig)制成条件电路，116、115与图6的第二、第三判定电路相同，118是伪电流制成电路，在电流不平衡时，例如，在仅a相电流是零的情况下，从除了a相电流之外的其他的两相电流制成伪电流。

图13和图14是用于说明该伪电流制成的机理与差电流Ida的比较的图。图13是输电线***图，在三端子和二端子中都相同，但为了使说明不复杂，用二端子进行示出，假设内部故障，各端子均同向流入到保护区间内的方向流电流。

图14(a)是在B端子上发生了a相的CT断线的例子，示出了A端子、B端子的各自的电流矢量。图14(b)是在B端子上发生了bc相的CT断线的例子，示出了A端子、B端子的各自的电流矢量。

电流矢量中小文字的a、b、c表示相，大文字的A、B表示端子。此外，用各端子电流的矢量和得到差电流，表示为Id。图14(a)中，B端子的CT二次电路a相断线时的各相的差电流成为

Ida＝Ia_A+Ia_B＝Ia_A

Idb＝Ib_A+Ib_B＝0

Idc＝Ic_A+Ic_B＝0

此外，在B端子中，三相不平衡成立。从B端子电流的Ib_B、Ic_B的两相，制成伪电流Iga为

‘Iga’＝-(Ib_B+Ic_B)

在差电流比较电路171中，进行该Iga与发生着差电流的a相的差电流Ida的比较。

Ida+‘Iga’＜ko·Ida

若是CT断线，则Iga和Ida在逆相位中大致相等，若是***事故，则Iga和Ida不同。

图14(b)示出了B端子的CT二次电路两相断线了的情况。该情况下，在差电流Id产生两相。此外，B端子电流不平衡成立，一个相的电流大，但剩余两个相几乎不流过电流。

Ida＝Ia_A+Ia_B＝0

Idb＝Ib_A+Ib_B＝Ib_A

Idc＝Ic_A+Ic_B＝Ic_A

因此，将B端子电流的a相电流制成前进120度和滞后120度的伪(模拟)电流，

‘Igb’＝‘Ia_B’＜240°

‘Igc’＝‘Ia_B’＜120°

分别在差电流比较电路171中进行与b相、c相的差电流的比较。

Idb+‘Igb’＜ko·Idb

Idc+‘Igc’＜ko·Idc

若是CT断线，则差电流Id与伪电流Ig在逆相位上大小相等，因此，差电流比较电路171成立，检测CT故障。

利用这样的结构，能够识别CT故障与故障，能够准确地检测CT故障。

以上是将本发明适用于了保护变压器和输电线的保护继电装置中的情况的说明。

本发明不限定于此，也可以适用于用差动原理保护电力***的母线的母线保护继电装置中。

下面，关于将本发明涉及的保护继电装置适用于母线保护装置中的本发明的第三实施方式进行说明。

图15A是母线的***结构图，示出各端子1～端子N与母线连接的例子。在图15B中，61是母线保护装置，向该母线保护装置61导入各端子电流I1～IN。母线保护装置61由CT故障检测电路151B和差动继电器的输出电路161B构成。

在此，各端子电流I1～IN一般通过设置在各端子1～N上的CT，用电缆直接导入母线保护装置中，实施差动运算，但将CT二次电流变换为光，通过光缆导入到母线保护装置中的结构也实用，但在此，由于说明导入的方法不是主要意，故省略图示和其说明。

图16是示出母线保护装置61的CT故障检测电路151B的处理电路的结构图。

在图15A中，通过无图示的断路器，分别与母线101连接输电线L1～Ln，在各输电线上分别设置CT，取出流向各端子1～N的电流，作为CT二次电流I1～IN。

在图16中，111～11N是检测端子1～端子N的各端子的电流平衡的电流三相平衡检测电路，121～12N是检测电流不平衡的电流三相不平衡检测电路，都用图3进行说明。

此外，其他的***异常现象检测电路131和差电流检测电路141也具有与用图3说明的同样的功能。

利用这样的结构，能够识别CT故障与母线故障，能够准确地检测CT故障。

此外，在上述的图11B中示出的输电线保护装置51中，通过扩展端子数到N，作为母线保护装置，得到同样的效果。

即，可知，在变压器保护装置和输电线保护装置中，将端子数作为3进行了说明，但作为母线保护，通过将端子数扩展至N，得到上述同样的效果。

图17是示出将本发明适用于母线保护装置中的其他实施方式的处理电路的结构图。

在图17中，由于“非”电路104、“与”电路105、***异常现象检测电路131、差电流检测电路141，与图3中示出的相同，故省略其说明。

母线保护一般采用将各端子电流的矢量和作为差电流(Id)，将各端子电流的标量和作为抑制量(∑I)，从差电流与抑制量的大小关系，检测母线的内部故障。

因此，在图17中，设置抑制电流不平衡检测电路1111，用于在母线保护的保护运算中使用的各相的抑制量∑I，检测三相的不平衡，将其输出作为判定条件。

用各端子电流的a相的绝对值的总和，得到a相的抑制量∑Ia，其他相也同样地，分别能够用以下的式子来求得。

∑Ia＝|Ia1|+|Ia2|+......+|IaN|

∑Ib＝|Ib1|+|Ib2|+......+|IbN|

∑Ic＝|Ic1|+|Ic2|+......+|IcN|

抑制量的不平衡检测，能够利用下式，检测各相的抑制量的最小值([∑Ia、∑Ib、∑Ic]min)与各相的抑制量的最大值([∑Ia、∑Ib、∑Ic]max)的比是否在预定值(ky)以下，并且，能够以最大值([∑Ia、∑Ib、∑Ic]max)在预定值以上为条件进行检测。

[∑Ia、∑Ib、∑Ic]min/[∑Ia、∑Ib、∑Ic]max≤ky

这是在图6中取代各相电流，适用了各相的抑制量，故结构也相同。此外，作为图5的结构，也能够检测不平衡。

如以上说明的，在变压器保护装置和输电线保护装置中，利用各相电流的最大值与最小值的大小关系，对每个端子检测平衡不平衡，但由于在母线保护中，端子数量多，故也可以通过置换为使用了各端子电流的各相的抑制量，能够得到上述同样的效果。

附图标记的说明

1…三绕组变压器

11～15…CT

21…变压器保护装置

51…输电线保护装置

61…母线保护装置

101、102…“或”电路

103、105…“与”电路

104…“非”电路

111～113…电流三相平衡检测电路

121～123…电流三相不平衡检测电路

131…***异常现象检测电路

141…差电流检测电路

151…CT故障检测电路

161…差动继电器输出电路

171…差电流比较电路

1111…抑制电流不平衡检测电路

Claims

1.一种保护继电装置，输入设置在各端子上进行的电流变压器(CT)的二次电流信息，并利用电流差动方式，对电力***的保护对象进行保护，其特征在于，具有：第一装置，对每个端子检测三相电流的平衡；第二装置，对每个端子检测三相电流的不平衡；第三装置，检测***的平常运行以外的事件；第四装置，检测每相的各端子电流的矢量和(Id)是预定值(Ikd)以上的情况；第五装置，由上述第一装置检测各端子中的至少一个端子的三相电流的平衡，由上述第二装置检测各端子中的至少一个端子的三相电流的不平衡，并且，各端子都不由上述第三装置检测***的平常运行以外的事件，以由上述第四装置检测到各端子电流的矢量和(Id)是预定值(Ikd)以上的情况为条件，判定为CT二次电路故障。

2.如权利要求1所述的保护继电装置，其特征在于，上述第一装置检测各端子的三相电流的最小值与最大值的比是在预定值(k)以上，并且三相电流的最大值在预定值(Ik)以上，上述第二装置检测各端子的三相电流的最小值与最大值的比是不足预定值(k)，并且三相电流的最大值在预定值(Ik)以上，上述第三装置检测各端子的三相电流中的最大相的电流值是在预定值(Ikm)以上或***的零相电流。

3.如权利要求1所述的保护继电装置，其特征在于，上述第一装置检测各端子的三相电流的最小值与最大值的比在预定值(k)以上，并且三相电流的最大值在预定值(Ik)以上，上述第二装置检测各端子的三相电流的最小值与最大值的比是在预定值(kL)以下，并且三相电流的最大值是在预定值(Ik)以上，上述第三装置检测各端子的三相电流中的最大相的电流值在预定值(Ikm)以上或***的零相电流。

4.如权利要求1所述的保护继电装置，其特征在于，利用上述第五装置的输出，控制显示和保护装置的输出。

5.如权利要求1所述的保护继电装置，其特征在于，上述第三装置是各端子的三相电流中的最大相的电流值在预定值(Ikm)以上，或者变压器的中性点电流(***的零相电流)在预定值以上，每个相的各端子的电流矢量和的最大相的电流，其高次谐波的含有率在预定值(λ)以上。

6.一种保护继电装置，输入设置在各端子上的电流变压器(CT)的二次电流信息，并利用电流差动方式，对电力***的保护对象进行保护，其特征在于，具有：第一装置，对每个端子检测三相电流的平衡；第二装置，对每个端子检测三相电流的不平衡；第三装置，检测***的平常运行以外的事件；第四装置，检测每相的各端子电流的矢量和(Id)是在预定值(Ikd)以上；第六装置，上述第三装置不检测***的平常运行以外的事件，而是是从上述第二装置检测出的三相电流的不平衡的端子的电流矢量，来求出伪电流(Ig)；第七装置，检测由上述第四装置得到的差电流(Idm)的相与由上述第六装置得到的同一相的伪电流的差、或者比在预定值以下；第八装置，由上述第一装置检测各端子中的至少一个端子的三相电流的平衡，由上述第二装置检测各端子中的至少一个端子的三相电流的不平衡，并且，由上述第三装置各端子***的平常运行以外的事件都不被检测，以由上述第四装置检测到各端子电流的矢量和(Id)是在预定值(Ikd)以上的情况，并且由上述第七装置检测到差电流(Idm)与伪电流的差、或者比是在预定值以下的情况为条件，判定CT二次电路故障。

7.一种保护继电装置，输入设置在各端子上的电流变压器(CT)的二次电流信息，由电流差动方式，对电力***的保护对象进行保护，其特征在于，具有：抑制电流不平衡检测装置，检测每个相的各端子电流的标量和(∑|I|)的三相不平衡；***异常现象检测装置，检测***的平常运行以外的事件；差电流检测装置，检测每个相的各端子电流的矢量和(Id)是为预定值以上；判定装置，由上述抑制电流不平衡检测装置检测每个相的各端子电流的标量和的三相不平衡，上述***异常现象检测装置不检测***异常，并且，以由差电流检测装置检测出了每个相的各端子电流的矢量和是预定值以上的情况为条件，判定为CT二次电路故障。