JP2633637B2 - 対称分保護リレー - Google Patents
対称分保護リレーInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力系統の事故を検出するための保護リレ
ーシステムに係り、特に、負荷電流の大きい送電線路の
保護等に用いて好適な対称分保護リレーに関する。
ーシステムに係り、特に、負荷電流の大きい送電線路の
保護等に用いて好適な対称分保護リレーに関する。
電力系統の事故を検出するための保護リレーに関する
従来技術として、例えば、電気協同研究、第37巻第１号
（昭和56年６月）、第54頁等に記載された各種技術が知
られている。
従来技術として、例えば、電気協同研究、第37巻第１号
（昭和56年６月）、第54頁等に記載された各種技術が知
られている。
従来技術による保護リレーは、前記文献に記載されて
いるように、I0を利用する方法、相電流を使用する方
法、I0,V0を利用する方法等、各種あるが、これらの方
法による保護リレーは、その性能に、夫々一長一短があ
る。
いるように、I0を利用する方法、相電流を使用する方
法、I0,V0を利用する方法等、各種あるが、これらの方
法による保護リレーは、その性能に、夫々一長一短があ
る。
前記従来技術は、電力系統の事故を検出するために、
必ずしも完全とはいえないという問題点を有し、特に、
事故検出感度の向上及び事故選択性の信頼度向上が困難
であるという問題があつた。
必ずしも完全とはいえないという問題点を有し、特に、
事故検出感度の向上及び事故選択性の信頼度向上が困難
であるという問題があつた。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、逆
相電流と零相電流とを電力系統の事故検出判定信号に用
いることにより、事故検出感度を向上させ、事故選択性
の信頼度を向上させることのできる対称分保護リレーを
提供することにある。
相電流と零相電流とを電力系統の事故検出判定信号に用
いることにより、事故検出感度を向上させ、事故選択性
の信頼度を向上させることのできる対称分保護リレーを
提供することにある。
本発明によれば前記目的は、三相交流電力系統の対称
分信号である逆相電流と零相電流とに基づいて事故種別
を判定する対称分保護リレーにおいて、三相交流電流の
各相信号を同時刻にサンプリングし量子化して得た各相
毎のサンプル信号について、サンプル時点の異なる複数
のサンプル信号を用いて前記逆相電流を求める逆相フィ
ルタと、前記逆相電流の算出に用いた時刻と同一時刻に
サンプリングされたサンプリング時点の異なる複数のサ
ンプル信号を用いて前記零相電流を求める零相フィルタ
と、前記求められた逆相電流とに基づいて事故種別を判
定する手段とを備えることにより達成される。
分信号である逆相電流と零相電流とに基づいて事故種別
を判定する対称分保護リレーにおいて、三相交流電流の
各相信号を同時刻にサンプリングし量子化して得た各相
毎のサンプル信号について、サンプル時点の異なる複数
のサンプル信号を用いて前記逆相電流を求める逆相フィ
ルタと、前記逆相電流の算出に用いた時刻と同一時刻に
サンプリングされたサンプリング時点の異なる複数のサ
ンプル信号を用いて前記零相電流を求める零相フィルタ
と、前記求められた逆相電流とに基づいて事故種別を判
定する手段とを備えることにより達成される。
一般に、a,b,c相から成る三相交流において、ａ相事
故、あるいはbc相短絡、もしくは地絡事故時には、逆相
電流I2と零相電流I0とはほぼ同位相となる。また、他の
相の事故では、逆相電流I2と零相電流I0との位相関係
が、進みまたは遅れ120度に偏移する。本発明はこの現
象に着目して事故相の相選別を行つている。
故、あるいはbc相短絡、もしくは地絡事故時には、逆相
電流I2と零相電流I0とはほぼ同位相となる。また、他の
相の事故では、逆相電流I2と零相電流I0との位相関係
が、進みまたは遅れ120度に偏移する。本発明はこの現
象に着目して事故相の相選別を行つている。
逆相電流I2を導出する場合、三相交流のa,b,c相の各
相電流信号Ia,Ib,Icより、ａ相基準で、 として求められる。このとき、ｂ相電流Ib,c相電流Icに
ついて、ベクトルの移相が必要であり、そのためのベク
トルオペレータがa2,aであり、 である。
相電流信号Ia,Ib,Icより、ａ相基準で、 として求められる。このとき、ｂ相電流Ib,c相電流Icに
ついて、ベクトルの移相が必要であり、そのためのベク
トルオペレータがa2,aであり、 である。
本発明では、前記（１）式に等価なデイジタル演算を
行つて逆相電流I2を求め、この逆相電流I2と相対的に同
様な周波数特性を有する零相電流I0を求め、これらの逆
相電流I2と零相電流I0とにより事故種別を判定する。
行つて逆相電流I2を求め、この逆相電流I2と相対的に同
様な周波数特性を有する零相電流I0を求め、これらの逆
相電流I2と零相電流I0とにより事故種別を判定する。
以下、本発明による対称分保護リレーの一実施例を図
面により詳細に説明する。
面により詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の全体の構成を示すブロツ
ク図、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は事故種別と各種
相電流の関係を説明する図、第３図は本発明の一実施例
の特性を説明する図、第４−１図〜第４−４図は本発明
の実施例の演算フローを示す図、第５図は逆相電流検出
フイルタの動作を説明する図、第６図はａ相地絡時の状
況を説明する図である。第１図において、１は電源、２
は遮断図、３は変流器、４は送電器、５は負荷、６は対
称分保護リレー、７はAD変換器、８はａ相逆相フイル
タ、９はｂ相用逆相フイルタ、10はｃ相用逆相フイル
タ、11は零相フイルタ、12〜14は位相判定部である。
ク図、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は事故種別と各種
相電流の関係を説明する図、第３図は本発明の一実施例
の特性を説明する図、第４−１図〜第４−４図は本発明
の実施例の演算フローを示す図、第５図は逆相電流検出
フイルタの動作を説明する図、第６図はａ相地絡時の状
況を説明する図である。第１図において、１は電源、２
は遮断図、３は変流器、４は送電器、５は負荷、６は対
称分保護リレー、７はAD変換器、８はａ相逆相フイル
タ、９はｂ相用逆相フイルタ、10はｃ相用逆相フイル
タ、11は零相フイルタ、12〜14は位相判定部である。
本発明の一実施例による対称分保護リレー６は、第１
図に示すように、AD変換器７と、三相交流の各相に対す
る逆相フイルタ８〜10と、零相フイルタ11と、これらの
フイルタ８〜11の出力を用いる位相判定部12〜14とによ
り構成されている。この対称分保護リレーは、例えば、
第１図に示すような三相の電源１から遮断器２及び送電
線４を介して負荷５に電力を供給する電力系統の事故を
検出するためのもので、変流器３を介して得られる三相
交流の各相電流をAD変換器７を介して監視するように接
続されている。
図に示すように、AD変換器７と、三相交流の各相に対す
る逆相フイルタ８〜10と、零相フイルタ11と、これらの
フイルタ８〜11の出力を用いる位相判定部12〜14とによ
り構成されている。この対称分保護リレーは、例えば、
第１図に示すような三相の電源１から遮断器２及び送電
線４を介して負荷５に電力を供給する電力系統の事故を
検出するためのもので、変流器３を介して得られる三相
交流の各相電流をAD変換器７を介して監視するように接
続されている。
第１図において、電源１からの三相交流は、ａ相、ｂ
相、ｃ相から成り、各相電流が、ａ相電流Ia,b相電流
Ib,c相電流Icとして示されている。各層電流Ia,Ib,I
cは、AD変換器７に加えられ、同一時刻ｔにおけるアナ
ログ値がサンプリングされた後、デイジタル信号Ia(t),
Ib(t),Ic(t)として出力される。逆相フイルタ８〜10
は、三相交流の各相毎の事故判定のため、各相電流の対
称分信号である逆相電流を算出するものである。すなわ
ち、ａ相用逆相フイルタ８は、逆相電流I2a(t)を、ｂ相
用逆相フイルタ９は、逆相電流I2b(t)を、ｃ相用逆相フ
イルタ10は、逆相電流I2c(t)を出力する。また、零相フ
イルタ11は、三相交流の事故相判定の基準となる零相電
流を算出するフイルタであり、零相電流I0(t)を出力す
る。
相、ｃ相から成り、各相電流が、ａ相電流Ia,b相電流
Ib,c相電流Icとして示されている。各層電流Ia,Ib,I
cは、AD変換器７に加えられ、同一時刻ｔにおけるアナ
ログ値がサンプリングされた後、デイジタル信号Ia(t),
Ib(t),Ic(t)として出力される。逆相フイルタ８〜10
は、三相交流の各相毎の事故判定のため、各相電流の対
称分信号である逆相電流を算出するものである。すなわ
ち、ａ相用逆相フイルタ８は、逆相電流I2a(t)を、ｂ相
用逆相フイルタ９は、逆相電流I2b(t)を、ｃ相用逆相フ
イルタ10は、逆相電流I2c(t)を出力する。また、零相フ
イルタ11は、三相交流の事故相判定の基準となる零相電
流を算出するフイルタであり、零相電流I0(t)を出力す
る。
各相の位相判定部12〜14は、夫々の相の逆相フイルタ
の出力と零相フイルタの出力との位相判定を行う。すな
わち、ａ相用の位相判定部12は、I2a(t)とI0(t)との位
相判定を行い、ｂ相用の位相判定部13は、I2b(t)とI
0(t)との位相判定を行い、ｃ相用の位相判定部14は、I
2c(t)とI0(t)との位相判定を行う。そして、夫々の位相
判定部12〜14は、２つの入出力信号が同位相方向となつ
た場合に、その相が事故相と判定し、出力表示を行う。
の出力と零相フイルタの出力との位相判定を行う。すな
わち、ａ相用の位相判定部12は、I2a(t)とI0(t)との位
相判定を行い、ｂ相用の位相判定部13は、I2b(t)とI
0(t)との位相判定を行い、ｃ相用の位相判定部14は、I
2c(t)とI0(t)との位相判定を行う。そして、夫々の位相
判定部12〜14は、２つの入出力信号が同位相方向となつ
た場合に、その相が事故相と判定し、出力表示を行う。
第１図に示す対称分保護リレー６は、前述のように、
逆相電流と零相電流とに基づいて事故判定を行うので、
負荷５に対する負荷電流の影響を受けることなく、高感
度の事故判定を行うことができる。但し、第１図の実施
例による対称分保護リレー６は、負荷５が三相平衡に近
いものと仮定し、また、三相平衡事故を保護対称外とす
ることにより前述の効果を奏するものである。このよう
な条件は、現実的に不平衡事故が多いこと、１線地絡等
の比較的事故電流が小さい場合の保護機能を高める必要
があること、一般に負荷は平衡三相に近いとみてよいこ
と等から、不都合な条件ではなく、第１図に示す対称分
保護リレー６は、充分にその機能を発揮し得るものであ
る。
逆相電流と零相電流とに基づいて事故判定を行うので、
負荷５に対する負荷電流の影響を受けることなく、高感
度の事故判定を行うことができる。但し、第１図の実施
例による対称分保護リレー６は、負荷５が三相平衡に近
いものと仮定し、また、三相平衡事故を保護対称外とす
ることにより前述の効果を奏するものである。このよう
な条件は、現実的に不平衡事故が多いこと、１線地絡等
の比較的事故電流が小さい場合の保護機能を高める必要
があること、一般に負荷は平衡三相に近いとみてよいこ
と等から、不都合な条件ではなく、第１図に示す対称分
保護リレー６は、充分にその機能を発揮し得るものであ
る。
第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、ａ相地絡、ｂ相地
絡、ｃ相地絡を仮定した場合の事故相電流Ia,Ib,Icと、
ａ相を基準にした、逆相電流I2、正相電流I1及び零相電
流I0との位相関係を示している。
絡、ｃ相地絡を仮定した場合の事故相電流Ia,Ib,Icと、
ａ相を基準にした、逆相電流I2、正相電流I1及び零相電
流I0との位相関係を示している。
第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）から明らかなように、
ａ相地絡の場合には、ａ相基準の逆相電流I2と零相電流
I0とが同位相となる。ｂ相地絡、ｃ相地絡の場合には、
第２図（Ｂ），（Ｃ）に示すように、零相電流I0と、ａ
相基準の逆相電流I2とは、夫々逆方向に120度の位相差
を有している。このため、第１図に示すｂ相用逆相フィ
ルタ９は、ｂ相地絡保護のために、ｂ相電流Ibを基準
に、 となるような信号を求め、また、ｃ相用逆相フイルタ10
は、ｃ相地絡保護のために、ｃ相電流Icを基準に、 となるような信号を求めることによって、零相電流I0と
同位相の逆相電流I2b,I2cを得ることができる。従つ
て、第１図に示す各相毎の位相判定部12〜14は、第３図
に示すように、零相電流I0を基準にして、各相毎に得た
逆相電流の位相差を判定し、例えば、第３図に示す零相
電流I0基準で、角度±θ度以内に逆相電流が依存すると
きに、当該相の事故と判定することができる。
ａ相地絡の場合には、ａ相基準の逆相電流I2と零相電流
I0とが同位相となる。ｂ相地絡、ｃ相地絡の場合には、
第２図（Ｂ），（Ｃ）に示すように、零相電流I0と、ａ
相基準の逆相電流I2とは、夫々逆方向に120度の位相差
を有している。このため、第１図に示すｂ相用逆相フィ
ルタ９は、ｂ相地絡保護のために、ｂ相電流Ibを基準
に、 となるような信号を求め、また、ｃ相用逆相フイルタ10
は、ｃ相地絡保護のために、ｃ相電流Icを基準に、 となるような信号を求めることによって、零相電流I0と
同位相の逆相電流I2b,I2cを得ることができる。従つ
て、第１図に示す各相毎の位相判定部12〜14は、第３図
に示すように、零相電流I0を基準にして、各相毎に得た
逆相電流の位相差を判定し、例えば、第３図に示す零相
電流I0基準で、角度±θ度以内に逆相電流が依存すると
きに、当該相の事故と判定することができる。
次に、第４−１図〜第４−４図により、本発明の実施
例による対称分保護リレー６内での演算内容を説明す
る。
例による対称分保護リレー６内での演算内容を説明す
る。
第４−１図は、第１図におけるAD変換器７、逆相フイ
ルタ８〜10、零相フイルタ11の演算内容を示している。
ルタ８〜10、零相フイルタ11の演算内容を示している。
フロー411は、AD変換器７における各相電流のサンプ
ル値を示しており、Ia(t),Iａ（ｔ−Δｔ）,I
ａ（ｔ−２Δｔ），……Ｉａ（ｔ−ｎΔｔ）は、ａ相電
流Iaのサンプル値である。ｔはサンプル時刻であり、Δ
ｔはサンプリング間隔である。第１図の実施例では、例
えば、電力系統基本波の30度間隔をΔｔとする。従つ
て、Ｉａ（ｔ−Δｔ）は、時刻ｔよりも１サンプル以前
のサンプル値を、Ｉａ（ｔ−ｎΔｔ）は、ｎサンプル以
前のサンプル値を示している。AD変換器７は、ｂ相、ｃ
相についても同様に、各相電流をサンプリングし、その
サンプル値をデイジタル化して、逆相フイルタ９〜10及
び零相フイルタ11に与える。
ル値を示しており、Ia(t),Iａ（ｔ−Δｔ）,I
ａ（ｔ−２Δｔ），……Ｉａ（ｔ−ｎΔｔ）は、ａ相電
流Iaのサンプル値である。ｔはサンプル時刻であり、Δ
ｔはサンプリング間隔である。第１図の実施例では、例
えば、電力系統基本波の30度間隔をΔｔとする。従つ
て、Ｉａ（ｔ−Δｔ）は、時刻ｔよりも１サンプル以前
のサンプル値を、Ｉａ（ｔ−ｎΔｔ）は、ｎサンプル以
前のサンプル値を示している。AD変換器７は、ｂ相、ｃ
相についても同様に、各相電流をサンプリングし、その
サンプル値をデイジタル化して、逆相フイルタ９〜10及
び零相フイルタ11に与える。
逆相フイルタ９〜10は、前述の相電流のサンプル値を
用いて、各相対応の逆相電流を求める。
用いて、各相対応の逆相電流を求める。
フロー412は、ａ相用逆相フイルタ８における演算を
示し、ａ相用逆相電流I2a(t)は、 として求められる。
示し、ａ相用逆相電流I2a(t)は、 として求められる。
ｂ相用及びｃ相用逆相フイルタ9,10も、前述の（４）
式と同様に、入力信号を相順に従つて入れかえることに
より、フロー413,414に示す演算式により、ｂ相用逆相
電流I2b(t),c相用逆相電流I2c(t)を求めることができ
る。
式と同様に、入力信号を相順に従つて入れかえることに
より、フロー413,414に示す演算式により、ｂ相用逆相
電流I2b(t),c相用逆相電流I2c(t)を求めることができ
る。
零相フイルタ11は、フロー415に示す演算式に基づい
て、各事故相電流に対して逆相電流と同位相となるよう
な零相電流I0(t)を求める。すなわち、零相電流I
0(t)は、 として求められる。
て、各事故相電流に対して逆相電流と同位相となるよう
な零相電流I0(t)を求める。すなわち、零相電流I
0(t)は、 として求められる。
第４−２図は、ａ相用の位相判定部12におけるａ相地
絡検出の演算を示している。
絡検出の演算を示している。
（１） 位相判定部12は、第４−１図により説明した演
算により、ａ相用逆相フイルタ８の出力信号である逆相
電流I2a(t)と零相フイルタ11の出力である零相電流I
0(t)の積を求め、これを基本波の半サイクル間積分する
ことによつて、逆相電流I2aと零相フイルタI0の同方向
成分に比例した値Paを得る。すなわち、 Pa＝I2a・I0・cosθ ……（６） （但し、θはI2aとI0の相差角である。） となる（フロー421）。
算により、ａ相用逆相フイルタ８の出力信号である逆相
電流I2a(t)と零相フイルタ11の出力である零相電流I
0(t)の積を求め、これを基本波の半サイクル間積分する
ことによつて、逆相電流I2aと零相フイルタI0の同方向
成分に比例した値Paを得る。すなわち、 Pa＝I2a・I0・cosθ ……（６） （但し、θはI2aとI0の相差角である。） となる（フロー421）。
（２） 次に、位相判定部12は、I2aの絶対値|I2a|,I0
の絶対値|I0|を求める（フロー422,423） （３） 位相判定部12は、フロー421〜423により得られ
た結果により、次式の判定を行う。
の絶対値|I0|を求める（フロー422,423） （３） 位相判定部12は、フロー421〜423により得られ
た結果により、次式の判定を行う。
Pa≧|I2a|・|I0|cosθ ……（７） この（７）式が満たされた場合、位相判定部12は、逆
相電流I2aと零相電流I0とが、第３図に示した動作域内
にあると判定し、ａ相地絡事故を出力する。但し、前述
した位相判定部12における判定において、（７）式は、
|I2a|,|I0|がある一定値以上のときに有効に成立するも
のとして利用される。これは、AD変換器７における量子
化誤差による判定の誤りを防止し、また、短絡事故時に
I0≒０となる場合の判定の誤りを防止するためである
（フロー424）。
相電流I2aと零相電流I0とが、第３図に示した動作域内
にあると判定し、ａ相地絡事故を出力する。但し、前述
した位相判定部12における判定において、（７）式は、
|I2a|,|I0|がある一定値以上のときに有効に成立するも
のとして利用される。これは、AD変換器７における量子
化誤差による判定の誤りを防止し、また、短絡事故時に
I0≒０となる場合の判定の誤りを防止するためである
（フロー424）。
なお、逆相電流I2aと零相電流I0とが同位相となる条
件は、ａ相地絡以外に、bc相欠相、あるいはbc相地絡事
故時にも存在するので、第１図に示す対称分保護リレー
６内のａ相用の位相判定部12は、ａ相地絡以外の事故判
定も可能となる。
件は、ａ相地絡以外に、bc相欠相、あるいはbc相地絡事
故時にも存在するので、第１図に示す対称分保護リレー
６内のａ相用の位相判定部12は、ａ相地絡以外の事故判
定も可能となる。
第４−３図、第４−４図は、ｂ相用及びｃ相用の位相
判定部13,14におけるｂ相地絡、ｃ相地絡検出の演算を
示すものであり、その内容は、第４−２図の場合と同様
で、相順を120度づつずらしたものである。これらの位
相判定部13,14においても、位相判定部12の場合と同様
に、ｂ相地絡、ｃ相地絡以外に、ca相、ab相の欠相、ca
相、ab相の地絡を判定することが可能である。従つて、
第１図に示す対称分保護リレー６は、これらの事故を判
別する必要のある場合、位相判定部12〜14の事故判定出
力を総合的に判定する必要がある。
判定部13,14におけるｂ相地絡、ｃ相地絡検出の演算を
示すものであり、その内容は、第４−２図の場合と同様
で、相順を120度づつずらしたものである。これらの位
相判定部13,14においても、位相判定部12の場合と同様
に、ｂ相地絡、ｃ相地絡以外に、ca相、ab相の欠相、ca
相、ab相の地絡を判定することが可能である。従つて、
第１図に示す対称分保護リレー６は、これらの事故を判
別する必要のある場合、位相判定部12〜14の事故判定出
力を総合的に判定する必要がある。
前述した第４−１図において、各相用の逆相フイルタ
８〜10が、AD変換器からの複数のサンプリング時点の異
なる相電流信号を用いて、逆相電流の算出を行つている
が、これは、以下のような理由による。
８〜10が、AD変換器からの複数のサンプリング時点の異
なる相電流信号を用いて、逆相電流の算出を行つている
が、これは、以下のような理由による。
第１図に示す実施例のAD変換器７における各相電流検
出のためのサンプリング周期は、電力系統の周波数とは
独立に、例えば、対称分保護リレー６内の各種演算を制
御する計算機等によつて与えられる。このため、１個の
サンプリングによる相電流信号を用いて、逆相用フイル
タとしての演算を行うと、電力系統の周波数が何らかの
理由により変動した場合、逆相用フイルタとしての演算
のための相電流の移相処理において誤差を生じ、各逆相
フイルタから正確な逆相電流を演算することができな
い。従つて、各逆相フイルタは、前述の誤差なく、正確
な逆相電流を得るために、複数の異なる時刻に得られた
相電流のサンプリング信号を用いるように構成されてい
る。また、これに対応して零相フイルタ11は、前述した
逆相フイルタに用いられたと同一同時刻のサンプル値を
用いて零相電流を算出するように構成されている。これ
により、逆相フイルタ及び零相フイルタの出力に生じた
誤差は、判定部において相殺され、保護リレーの判定誤
りを無くすことができる。
出のためのサンプリング周期は、電力系統の周波数とは
独立に、例えば、対称分保護リレー６内の各種演算を制
御する計算機等によつて与えられる。このため、１個の
サンプリングによる相電流信号を用いて、逆相用フイル
タとしての演算を行うと、電力系統の周波数が何らかの
理由により変動した場合、逆相用フイルタとしての演算
のための相電流の移相処理において誤差を生じ、各逆相
フイルタから正確な逆相電流を演算することができな
い。従つて、各逆相フイルタは、前述の誤差なく、正確
な逆相電流を得るために、複数の異なる時刻に得られた
相電流のサンプリング信号を用いるように構成されてい
る。また、これに対応して零相フイルタ11は、前述した
逆相フイルタに用いられたと同一同時刻のサンプル値を
用いて零相電流を算出するように構成されている。これ
により、逆相フイルタ及び零相フイルタの出力に生じた
誤差は、判定部において相殺され、保護リレーの判定誤
りを無くすことができる。
第５図は、第１図に示す対称分保護リレー６内のａ相
逆相フイルタ８が、第４−１図に示すようなａ相逆相電
流I2a(t)を導出する場合のベクトル図を示している。同
時に、第５図は、平衡三相電流に対する演算値を示すも
ので、事故のない正常状態で逆相電流I2a(t)は零であ
る。
逆相フイルタ８が、第４−１図に示すようなａ相逆相電
流I2a(t)を導出する場合のベクトル図を示している。同
時に、第５図は、平衡三相電流に対する演算値を示すも
ので、事故のない正常状態で逆相電流I2a(t)は零であ
る。
しかし、ａ相の電流を90度おくれに、ｂ相の電流を15
0度すすみに、Ｃ相電流を30度すすみに夫々移相して、
ａ相用逆相フイルタが構成されているので、ａ相用逆相
フイルタ８は、ａ相地絡時に逆相電流I2a(t)を検出する
ことができる。従つて、零相フイルタ11より得られる零
相電流I0(t)も、ａ相電流と同様に90度おくれに移相す
ることによつて、第３図より説明した所望の位相判定が
可能となる。
0度すすみに、Ｃ相電流を30度すすみに夫々移相して、
ａ相用逆相フイルタが構成されているので、ａ相用逆相
フイルタ８は、ａ相地絡時に逆相電流I2a(t)を検出する
ことができる。従つて、零相フイルタ11より得られる零
相電流I0(t)も、ａ相電流と同様に90度おくれに移相す
ることによつて、第３図より説明した所望の位相判定が
可能となる。
第６図は、ａ相地絡時の地絡電流Ia(t)に対する逆相
電流I2a(t)と零相電流I0(t)を示している。
電流I2a(t)と零相電流I0(t)を示している。
これらの電流の大きさは、移相する条件で大きさが異
なるものとなり、夫々、 となつているが、これは、比例定数として扱えばよく、
本発明による対称分保護リレーを構成する上で何ら問題
とならない。
なるものとなり、夫々、 となつているが、これは、比例定数として扱えばよく、
本発明による対称分保護リレーを構成する上で何ら問題
とならない。
前述した本発明の実施例によれば、電力系統の事故の
検出精度を向上させ、その動作信頼生を向上させること
ができる。
検出精度を向上させ、その動作信頼生を向上させること
ができる。
以上説明したように、本発明によれば、相比較する信
号電流に対して同一の移相を行つているので、電力系統
の周波数が変動した場合にも、両者同一の変動となり、
相対誤差を生じることがないので、位相判定による事故
判定時の位相特性を安定にできる。従つて、対称分保護
リレーにおける事故の検出精度と動作の信頼度を向上さ
せることができる。
号電流に対して同一の移相を行つているので、電力系統
の周波数が変動した場合にも、両者同一の変動となり、
相対誤差を生じることがないので、位相判定による事故
判定時の位相特性を安定にできる。従つて、対称分保護
リレーにおける事故の検出精度と動作の信頼度を向上さ
せることができる。
また、逆相電流I2a(t)を相電流Ia(t)より90度おくれ
で作つているので、零相電流I0(t)をIa(t)よりも３サン
プル前の値（90度前の値）Ｉａ（ｔ−３Δｔ）を用いて
作つてもよいが、この場合、系統の周波数が変動したと
き、サンプル間隔一定の条件下では、このおくれ角に誤
差を生じる。本発明では、これらの誤差を、複数個のサ
ンプル値を用いることによつて補償することが可能であ
る。
で作つているので、零相電流I0(t)をIa(t)よりも３サン
プル前の値（90度前の値）Ｉａ（ｔ−３Δｔ）を用いて
作つてもよいが、この場合、系統の周波数が変動したと
き、サンプル間隔一定の条件下では、このおくれ角に誤
差を生じる。本発明では、これらの誤差を、複数個のサ
ンプル値を用いることによつて補償することが可能であ
る。
第１図は本発明の一実施例の全体の構成を示すブロツク
図、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は事故種別と各種相
電流の関係を示す図、第３図は本発明の一実施例の特性
を説明する図、第４−１図、第４−２図、第４−３図、
第４−４図は本発明の実施例の演算フローを示す図、第
５図は逆相電流検出フイルタの動作を説明する図、第６
図はａ相地絡時の状況を説明する図である。 １……電源、２……遮断器、３……変流器、４……送電
線、５……負荷、６……対称分保護リレー、７……AD変
換器、８〜10……逆相フイルタ、11……零相フイルタ、
12〜14……位相判定部。
図、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は事故種別と各種相
電流の関係を示す図、第３図は本発明の一実施例の特性
を説明する図、第４−１図、第４−２図、第４−３図、
第４−４図は本発明の実施例の演算フローを示す図、第
５図は逆相電流検出フイルタの動作を説明する図、第６
図はａ相地絡時の状況を説明する図である。 １……電源、２……遮断器、３……変流器、４……送電
線、５……負荷、６……対称分保護リレー、７……AD変
換器、８〜10……逆相フイルタ、11……零相フイルタ、
12〜14……位相判定部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 大介 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 大浦 好文 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 吉田 彰 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 前田 隆文 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−119613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−59175（ＪＰ，Ａ) 実公 昭60−19491（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】三相交流電力系統の対称分信号である逆相
電流と零相電流とに基づいて事故種別を判定する対称分
保護リレーにおいて、三相交流電流の各相信号を同時刻
にサンプリングし量子化して得た各相毎のサンプル信号
について、サンプル時点の異なる複数のサンプル信号を
用いて前記逆相電流を求める逆相フィルタと、前記逆相
電流の算出に用いた時刻と同一時刻にサンプリングされ
たサンプリング時点の異なる複数のサンプル信号を用い
て前記零相電流を求める零相フィルタと、前記求められ
た逆相電流とに基づいて事故種別を判定する手段とを備
えることを特徴とする対称分保護リレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194633A JP2633637B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 対称分保護リレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194633A JP2633637B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 対称分保護リレー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0246127A JPH0246127A (ja) | 1990-02-15 |
| JP2633637B2 true JP2633637B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=16327759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63194633A Expired - Fee Related JP2633637B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 対称分保護リレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633637B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11428726B2 (en) * | 2016-05-23 | 2022-08-30 | Emtele Oy | Method and apparatus for detecting faults in a three-phase electrical distribution network |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5224760B2 (ja) * | 2007-09-26 | 2013-07-03 | 中国電力株式会社 | 断線保護継電器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5159356A (ja) * | 1974-11-21 | 1976-05-24 | Tokyo Electric Power Co | |
| JPS5759175A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Toshiba Corp | Operating device for symmetrical quantity of electricity |
| JPS57119613A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-26 | Mitsubishi Electric Corp | High sensitivity current differential protector |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63194633A patent/JP2633637B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11428726B2 (en) * | 2016-05-23 | 2022-08-30 | Emtele Oy | Method and apparatus for detecting faults in a three-phase electrical distribution network |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0246127A (ja) | 1990-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |