JP4149635B2

JP4149635B2 - Protection relay monitoring device

Info

Publication number: JP4149635B2
Application number: JP2000139259A
Authority: JP
Inventors: 井上　　悟; 孝浩小林; 愿鈴木; 徳正草野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: JP2001327064A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル保護リレーの機器自体の異常を監視する保護リレー監視装置に係り、特に、入力トランスに空心形を用いたディジタル保護リレーの監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、例えば特公平３−７９９３１号公報に記載されたディジタル保護リレーの監視装置である。図において、１は送電線路、２は送電線路１に設けられた一次変流器、３は一次変流器２の出力電流を更に変換する鉄心入りの入力トランス、４は入力トランス３の出力を電圧信号に変換するために入力トランス３の２次巻線端子間に接続された負荷抵抗、５は入力トランス３の出力信号の低周波あるいは高周波成分を除去するアナログフィルタ、６はアナログフィルタ５からの出力を定められた任意の一定周期で、一定時間保持するためのサンプルホールド、７は監視信号を発生する監視信号発生器、８は監視信号発生器７の出力を増幅する増幅器、９は増幅器８からの監視信号を入力するための監視巻線、１０はサンプルホールド６で保持した信号を切り替えるためのマルチプレクサ、１１はマルチプレクサ１０からの信号を量子化するＡ／Ｄ変換器、１２はＡ／Ｄ変換器１１の出力信号をディジタル処理するディジタル処理部である。
【０００３】
なお、図５は送電線の三相成分（ａ、ｂ、ｃ相）及び零相成分（ｏ）相当の電流測定系を示すもので、各相とも同じ構成であるので、ここではｂ、ｃ相は図示を省略し、ａ相、零相ｏのみを各符号のサフィックスで表示して図示している。また、電圧測定系は省略している。
【０００４】
ディジタル処理部１２は、検出対象信号である電流、電圧信号の変化に応じて出力する保護リレー信号と上記監視信号の変化に応じて出力する機器異常信号を作成するが、先ず、前者の保護リレーとしての動作について説明する。
一次変流器２で検出された送電線路１の電流信号は入力トランス３を経てアナログフィルタ５に入力される。ディジタル保護リレーでは種々のリレー特性から要求される総合的フィルタ特性をディジタル処理とアナログ処理との組み合わせで実現する。アナログフィルタ５は、Ａ／Ｄ変換時に問題となる、いわゆる折り返し信号の発生を防止するための折り返し周波数以上の高調波成分の除去を主目的としている。
このアナログフィルタ５の出力信号をサンプルホールド６で全入力チャンネルを同時サンプルし、Ａ／Ｄ変換器１１でディジタル値に変換する。このようにして、検出対象である電力系統の入力信号を処理し、リレー演算を行い必要な保護リレー信号を出力する。
【０００５】
次に、以上のような信号処理を行うディジタル保護リレーの監視装置の動作について説明する。
鉄心入りの入力トランス３には、送電線路１を流れる系統電流Ｉに基づく一次変流器２の２次出力と監視巻線９を流れる監視信号とが入力される。これにより、系統電流信号に監視信号が常時重畳される形になる。
この監視巻線９に供給される電流は監視信号発生器７の出力信号を増幅器８により増幅したもので、監視巻線９では一定の周波数と電流値を保持している。
このように、監視信号は入力トランス３、アナログフィルタ５、サンプルホールド６、マルチプレクサ１０、Ａ／Ｄ変換器１１を介して、ディジタル値に変換される。
Ａ／Ｄ変換器１１によるディジタルデータは前述のリレーアルゴリズム上、都合の良い周期、一般的には系統周波数の電気角３０°間隔毎にサンプリングされＡ／Ｄ変換されたものである。
これらのディジタルデータはディジタル処理部１２により監視信号成分の抽出処理を行い、抽出した監視信号の大きさを見ることで入力トランス３からＡ／Ｄ変換器１１までの回路不良を検出し、ディジタル処理部１２より図５に示すように“警報信号”を出力する。
【０００６】
次に、監視信号の周波数を系統周波数の４倍に設定した場合を一例に、監視信号成分の抽出方法を説明する。即ち、監視信号を抽出するためのディジタルフィルタの周波数特性は（１）式で表される。
Ｇ＝２｜ｃｏｓ（ｎπ／２）｜ …（１）
Ｇ：入力に対する出力倍数
ｎ：フィルタ入力周波数の系統周波数に対する倍数
（１）式に系統周波数（ｎ＝１）、監視信号周波数（ｎ＝４）を適用した結果は、
系統周波数 …（ｎ＝１）Ｇ＝２｜ｃｏｓ（π／２）｜＝０ …（２）
監視信号周波数 …（ｎ＝４）Ｇ＝２｜ｃｏｓ（４π／２）｜＝２ …（３）
となり、図６に示すように系統周波数の信号は除去され監視信号周波数の信号は２倍となって抽出される。図６は（１）式の周波数特性を示している。
監視信号の大きさは既知であるため、ディジタル処理部１２において、予め設定したしきい値と比較することにより、入力トランス３からＡ／Ｄ変換器１１までの回路不良の検出を行うことができる。
【０００７】
また、保護リレーとしての機能を実行するには、監視信号成分を取り除く必要がある。その一例として、前述と同様、監視信号の周波数を系統周波数の４倍に設定した場合を例に説明する。
監視信号の周波数成分を除くため（４）式で示すディジタルフィルタ処理を行う。
Ｇ＝２｜ｃｏｓ（ｎπ／４）｜ …（４）
Ｇ：入力に対する出力倍数
ｎ：フィルタ入力周波数の系統周波数に対する倍数
（４）式に系統周波数（ｎ＝１）、監視信号周波数（ｎ＝４）を適用した結果は、
系統周波数 …（ｎ＝１）Ｇ＝２｜ｃｏｓ（π／４）｜＝√２ …（５）
監視信号周波数 …（ｎ＝４）Ｇ＝２｜ｃｏｓ（４π／２）｜＝０ …（６）
となり、図７に示すように系統周波数の信号成分が抽出される。図７は（４）式の周波数特性を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の保護リレー監視装置は以上のように構成されており、入力トランスに鉄心入りタイプのものを用いる装置に適用する場合には有効であるが、入力トランスに空心形を使用しその２次巻線の出力を積分する積分器と組み合わせたタイプのものを用いた装置に適用する場合には有効ではない。
即ち、上記組み合わせの場合、積分器が低周波信号を積分して飽和することがないよう、通常この積分器にロー（低域）カット回路を付加するが、従来の監視方式の場合には、この低域カット回路の故障検出が不可能となる欠点がある。
また、従来の監視方式では、監視信号の種別によってはアナログフィルタ自体の故障についても検出できない場合があった。
【０００９】
この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、フィルタ回路部分の故障についても確実に検出することができる保護リレー監視装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る保護リレー監視装置は、監視信号を発生する監視信号発生器、検出対象信号が入力される１次巻線と上記監視信号が入力される監視巻線と上記両巻線と磁気的に結合された２次巻線とを有する空心形の入力トランス、ローカットのフィルタ特性を有し上記２次巻線からの信号を積分する積分器、ハイカットのフィルタ特性を有し上記積分器からの信号の周波数特性を調整するアナログフィルタ、このアナログフィルタからの信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、およびこのＡ／Ｄ変換器からの信号を処理することにより、上記検出対象信号の変化に応じて出力する保護リレー信号と上記監視信号の変化に応じて出力する機器異常信号を作成するディジタル処理部を備えた保護リレー監視装置であって、
上記監視信号発生器で発生する監視信号の周波数を上記フィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定したものである。
【００１１】
また、この発明に係る保護リレー監視装置の監視信号発生器は第１および第２の監視信号を発生し、上記第１の監視信号の周波数は上記積分器の有するフィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定し、上記第２の監視信号の周波数は上記アナログフィルタの有するフィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定したものである。
【００１２】
また、この発明に係る保護リレー監視装置は、その第１および第２の監視信号の両信号を入力トランスの監視巻線に入力するようにしたものである。
【００１３】
また、この発明に係る保護リレー監視装置は、その第１の監視信号は入力トランスの監視巻線に入力し、第２の監視信号はアナログフィルタに直接入力するようにしたものである。
【００１４】
また、この発明に係る保護リレー監視装置は、そのアナログフィルタの有するフィルタ特性が高域側および低域側のカットオフ周波数を有するバンドパス特性であって、上記低域側カットオフ周波数が積分器のフィルタ特性のカットオフ周波数より高い場合、
監視信号発生器は第１および第２の監視信号に加え、上記アナログフィルタの低域側カットオフ周波数またはその近傍の周波数の第３の監視信号を発生すると共に、上記第１の監視信号の監視は、上記アナログフィルタを経由すること無く上記積分器から導出しＡ／Ｄ変換した信号に基づき行うようにしたものである。
【００１５】
また、この発明に係る保護リレー監視装置のディジタル処理部は、検出した監視信号の振幅の変化が所定の設定範囲を越えたとき機器異常信号を出力するものである。
【００１６】
また、この発明に係る保護リレー監視装置のディジタル処理部は、検出した監視信号の位相の変化が所定の設定範囲を越えたとき機器異常信号を出力するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における保護リレー監視装置を示す構成図である。なお、図１は電流検出系のみを示し、また三相各相成分（ａ、ｂ、ｃ）及び零相成分（ｏ）はいずれも同一の構成であるので、各符号にａのサフィックスを付したａ相のみを図示している。
図１において、１は検出対象である系統電流Ｉが流れる送電線路、２は送電線路１に設けられた一次変流器、１５は空心形の入力トランスで、一次変流器２の２次出力が入力される１次巻線１６と、後述する積分器１９への出力を取り出す２次巻線１７と、同じく後述する監視信号が入力される監視巻線１８とを有している。
【００１８】
１９は、入力トランス１５の２次巻線１７からの信号を積分して出力する積分器で、後述するように、各抵抗、コンデンサの定数を所定の値に設定することにより、ローカットのフィルタ特性を持たせている。５は従来と同様、折り返し周波数以上の高調波数成分を除去するハイカットのフィルタ特性を有するアナログフィルタ、６はアナログフィルタ５からの出力を一定周期で一定時間保持するサンプルホールドである。
【００１９】
２０は監視信号発生部で、監視信号を発生する基準信号発生器２１と、この基準信号発生器２１からの監視信号を増幅する増幅器２２とを備えている。ここでは、監視信号発生部２０は、後述するように、周波数ｆ1とｆ2との２つの監視信号を出力する。
１０はサンプルホールド６で保持した信号を切り替えるためのマルチプレクサ、１１はマルチプレクサ１０からの信号を量子化するＡ／Ｄ変換器、１２はＡ／Ｄ変換器１１の出力信号をディジタル処理することにより、電流検出信号の変化に応じて出力する保護リレー信号と監視信号の変化に応じて出力する機器異常（警報）信号を作成するディジタル処理部である。
【００２０】
図２は、図１の各構成部分が有する周波数特性を示すもので、図２（ａ）は入力トランス１５の周波数特性で、周波数とゲインとは比例関係にある。図２（ｂ）は積分器１９の周波数特性で、周波数とゲインとは反比例関係にあり、更に、低周波入力を積分しないように、周波数ｆa以下の低周波域のゲインを抑えている。
即ち、図１の積分器１９において、高帯域のゲインＧｈは（７）式で求まる。
Ｇｈ＝ωＣ１／Ｒ１ …（７）
また、低帯域のゲインＧｌは（８）式で求まる。
Ｇｌ＝Ｚｒ／Ｒ１ …（８）
ここで、
Ｚｒ＝Ｒ２｛１＋〔Ｒ３／（Ｒ４＋（１／ωＣ２））〕｝ …（９）
よって、全体のトータルゲインＧｔは、（１０）式で求まり、概略図２（ｂ）に示す特性となる。
Ｇｔ＝Ｇｈ・Ｇｌ …（１０）
【００２１】
図２（ｃ）は、入力トランス１５と積分器１９とを組み合わせたときの周波数特性で、カットオフ周波数ｆaを有するローカット、ハイパスのフィルタ特性となる。
図２（ｄ）はアナログフィルタ５の周波数特性で、カットオフ周波数ｆbを有するハイカット、ローパスのフィルタ特性となっている。図２（ｅ）は、入力トランス１５、積分器１９及びアナログフィルタ５を直列接続したときの総合周波数特性を示すもので、低域側カットオフ周波数ｆa、高域側カットオフ周波数ｆbを有している。
【００２２】
次に、本来の保護リレーとしての動作について説明する。検出対象である系統電流Ｉは一次変流器２を経てその２次出力信号が入力トランス１５の１次巻線１６に入力される。この１次巻線１６と磁気結合した２次巻線１７にはその微分信号が得られるが、これを積分器１９で積分することにより、電流信号として出力される。この信号は更にアナログフィルタ５でフィルタ処理され、折り返し周波数以上の高周波成分が除去され、これがサンプルホールド６でサンプリングされ、マルチプレクサ１０を介してＡ／Ｄ変換器１１で量子化した後、ディジタル処理部１２でリレー演算を行い必要な保護リレー信号を出力する。
【００２３】
次に、本願発明の主題である、本装置内蔵機器の故障監視の動作について説明する。
この実施の形態１における保護リレー監視装置では、監視信号発生部２０から下式の関係にある２種類の周波数ｆ1，ｆ2をもつ監視信号を発生する。
ｆ1 ≒ ｆa …（１１）
ｆ2 ≒ ｆb …（１２）
【００２４】
ここで、ｆaは図２で説明した通り、積分器１９の有するローカットフィルタ特性のカットオフ周波数ｆaで、第１の監視信号の周波数ｆ1はこの周波数ｆaと等しいかその近傍の値に設定される。また、ｆbはアナログフィルタ５の有するハイカットフィルタ特性のカットオフ周波数ｆbで、第２の監視信号の周波数ｆ2はこの周波数ｆbと等しいかその近傍の値に設定される。
【００２５】
この周波数ｆ1、ｆ2の監視信号は監視巻線１８に入力され、以降、常時、リレー本来の検出対象の電流信号に重畳して、入力トランス１５、積分器１９、アナログフィルタ５、サンプルホールド６、マルチプレクサ１０、そしてＡ／Ｄ変換器１１を経てディジタル処理部１２に至り、ここで必要なディジタル処理がなされる。即ち、このディジタル処理部１２では、周波数ｆ1、ｆ2の信号成分を抽出し、そのレベルの変化から内部機器の故障監視を行う。
【００２６】
ここで、入力トランス１５からアナログフィルタ５までのアナログ回路における部品に故障が発生した場合の観測波形異常を列挙すると以下の通りである。
入力トランス１５の故障
（１）１次巻線１６の断線：系統周波数の信号が観測不可。
（２）監視巻線１８の断線：監視信号ｆ1、ｆ2が観測不可。
（３）２次巻線１７の断線：系統周波数、監視信号ｆ1、ｆ2が観測不可。
積分器１９の故障
（３）抵抗Ｒ１断線：系統周波数信号、監視信号ｆ1、ｆ2が観測不可。
（４）コンデンサＣ１断線：監視信号ｆ1、ｆ2成分が電源電圧まで上昇。
系統周波数信号、監視信号ｆ1、ｆ2が観測不可になる。
（５）抵抗Ｒ２またはＲ３断線：直流成分が電源電圧まで上昇。
（６）コンデンサＣ２断線：系統周波数信号、監視信号ｆ1、ｆ2が観測不可。
（７）抵抗Ｒ４断線：監視信号ｆ1成分は電源電圧まで上昇する。監視信号ｆ2成分に変化がない。
アナログフィルタ５の故障は、ディジタル保護リレーｆ2の成分を観測することにより検出が可能である。
【００２７】
具体的な周波数の設定例としては、系統周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚに対し、監視信号の周波数ｆ1としては例えば１Ｈｚ、また周波数ｆ2としては例えば４８０Ｈｚに設定する。
従って、ディジタル処理部１２では、そのＣＰＵ内のＳ／Ｗ処理により、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの系統周波数の成分および必要に応じて所定範囲の分数調波、高調波の成分を抽出して、本来の保護リレーとしての動作を行うとともに、ｆ1＝１Ｈｚおよびｆ2＝４８０Ｈｚの周波数成分を抽出し、両抽出信号のいずれかまたは両者が所定の設定範囲を越えるとこれを検出して機器異常（警報）信号を出力する監視動作を行う。
【００２８】
なお、抽出した監視信号の変化から故障発生を判別する際の変化観測対象としては、監視信号の振幅変化を観測対象としてもよいが、このカットオフ周波数近傍の監視信号は故障によりその位相も変化するので、監視信号の位相を検出しこれを観測対象として故障判別を行うようにしてもよい。以下の実施の形態の場合も同様である。
【００２９】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２における保護リレー監視装置を示す構成図である。以下、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。この形態２では、アナログフィルタとして、形態１でのハイパスフィルタに替わりバンドパスフィルタ２３を用いている。これは、本来の保護リレー動作特性の要求仕様から採用されるものである。この場合、バンドパスフィルタ２３には高域側のカットオフ周波数ｆbに加え低域側のカットオフ周波数ｆｃが存在する。そして、この周波数ｆｃは例えば１０Ｈｚ程度であり、ｆa＜ｆc＜ｆbの関係が成立する。
【００３０】
以上から、この実施の形態２における保護リレー監視装置では、監視信号発生部２０から下式の関係にある３種類の周波数ｆ1、ｆ2、ｆ3をもつ監視信号を発生する。
ｆ1 ≒ ｆa …（１３）
ｆ2 ≒ ｆb …（１４）
ｆ3 ≒ ｆc …（１５）
この場合、上記した各周波数の関係から、監視信号ｆ1はバンドパスフィルタ２３を通過できないので、図３に示すようにこのｆ1成分は積分器１９から直接サンプルホールド６−１を経てディジタル処理部１２に入力している。
【００３１】
従って、ディジタル処理部１２では、そのＣＰＵのＳ／Ｗ処理により、監視信号のｆ1成分、ｆ2成分、そしてｆ3成分を抽出し、これら抽出した監視信号ｆ1の変化から入力トランス１５と積分器１９の故障が、また、監視信号ｆ2の変化からバンドパスフィルタ２３の高域側の特性を形成する部品の故障が、更に監視信号ｆ3の変化からバンドパスフィルタ２３の低域側の特性を形成する部品の故障がそれぞれ確実に検出することが可能となる。
【００３２】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３における保護リレー監視装置を示す構成図である。以下、先の形態例と異なる部分を中心に説明する。この実施の形態３では、監視信号発生部２４の基準信号発生器２１で発生した周波数ｆ1の監視信号は増幅器２２−１から入力トランス１５の監視巻線１８に入力される。一方、周波数ｆ2の監視信号は増幅器２２−２から直接アナログフィルタ５に入力される。アナログフィルタ５は実施の形態１の場合と同一のカットオフ周波数ｆbのローカット、ハイパスフィルタ特性を有するものである。
【００３３】
ディジタル処理部１２では、実施の形態１の場合と同様、監視信号ｆ1とｆ2の成分を抽出し、これら抽出した監視信号ｆ1の変化から入力トランス１５と積分器１９の故障の有無を判別し、監視信号ｆ2の変化からアナログフィルタ５の故障の有無を判別する。
この場合、特に監視信号ｆ2については、その監視対象であるアナログフィルタ５に直接入力しているので、その分故障発生部位の判別がより高い精度でなされる利点がある。
【００３４】
なお、以上の実施の形態例では、各フィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数の２種類または３種類の周波数の監視信号を同時に発生させて各部の故障監視を行う構成としているが、アナログ回路の構成によっては、更に多くの種類の周波数の監視信号を発生させて故障監視を行う構成としてもよいことは勿論、１個所の部位のフィルタ特性に着目し、そのフィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数を持つ１種類の監視信号を発生して当該部位の故障監視を行うようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る保護リレー監視装置は、監視信号を発生する監視信号発生器、検出対象信号が入力される１次巻線と上記監視信号が入力される監視巻線と上記両巻線と磁気的に結合された２次巻線とを有する空心形の入力トランス、ローカットのフィルタ特性を有し上記２次巻線からの信号を積分する積分器、ハイカットのフィルタ特性を有し上記積分器からの信号の周波数特性を調整するアナログフィルタ、このアナログフィルタからの信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、およびこのＡ／Ｄ変換器からの信号を処理することにより、上記検出対象信号の変化に応じて出力する保護リレー信号と上記監視信号の変化に応じて出力する機器異常信号を作成するディジタル処理部を備えた保護リレー監視装置であって、
上記監視信号発生器で発生する監視信号の周波数を上記フィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定したので、当該フィルタ特性を形成する部位の故障発生有無を確実に判別することができる。
【００３６】
また、この発明に係る保護リレー監視装置の監視信号発生器は第１および第２の監視信号を発生し、上記第１の監視信号の周波数は上記積分器の有するフィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定し、上記第２の監視信号の周波数は上記アナログフィルタの有するフィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定したので、入力トランス、積分器およびアナログフィルタの故障発生有無を確実に判別することができる。
【００３７】
また、この発明に係る保護リレー監視装置は、その第１および第２の監視信号の両信号を入力トランスの監視巻線に入力するようにしたので、監視装置に係る回路構成が簡単となる。
【００３８】
また、この発明に係る保護リレー監視装置は、その第１の監視信号は入力トランスの監視巻線に入力し、第２の監視信号はアナログフィルタに直接入力するようにしたので、両監視信号による故障部位の判別がより高い精度で行い得る。
【００３９】
また、この発明に係る保護リレー監視装置は、そのアナログフィルタの有するフィルタ特性が高域側および低域側のカットオフ周波数を有するバンドパス特性であって、上記低域側カットオフ周波数が積分器のフィルタ特性のカットオフ周波数より高い場合、
監視信号発生器は第１および第２の監視信号に加え、上記アナログフィルタの低域側カットオフ周波数またはその近傍の周波数の第３の監視信号を発生すると共に、上記第１の監視信号の監視は、上記アナログフィルタを経由すること無く上記積分器から導出しＡ／Ｄ変換した信号に基づき行うようにしたので、入力トランスおよび積分器の故障は勿論、アナログフィルタの高域側特性および低域側特性を形成する部品の故障をすべて確実に検出することが可能となる。
【００４０】
また、この発明に係る保護リレー監視装置のディジタル処理部は、検出した監視信号の振幅の変化が所定の設定範囲を越えたとき機器異常信号を出力するので、ディジタル処理部における監視動作が確実になされる。
【００４１】
また、この発明に係る保護リレー監視装置のディジタル処理部は、検出した監視信号の位相の変化が所定の設定範囲を越えたとき機器異常信号を出力するので、ディジタル処理部における監視動作が確実になされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における保護リレー監視装置を示す構成図である。
【図２】図１のアナログ回路部分の有する周波数特性を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態２における保護リレー監視装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３における保護リレー監視装置を示す構成図である。
【図５】従来の保護リレー監視装置を示す構成図である。
【図６】図５のディジタルフィルタの周波数特性を説明する図である。
【図７】図５のディジタルフィルタの周波数特性を説明する図である。
【符号の説明】
５アナログフィルタ、１１Ａ／Ｄ変換器、１２ディジタル処理部、
１５入力トランス、１６１次巻線、１７２次巻線、１８監視巻線、
１９積分器、２０，２４監視信号発生部、２３バンドパスフィルタ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a protection relay monitoring device for monitoring an abnormality of a digital protection relay device itself, and more particularly to a digital protection relay monitoring device using an air-core type as an input transformer.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 shows a monitoring device for a digital protection relay described in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-79931. In the figure, 1 is a power transmission line, 2 is a primary current transformer provided in the power transmission line 1, 3 is an input transformer including an iron core for further converting the output current of the primary current transformer 2, and 4 is an output of the input transformer 3. A load resistor connected between the secondary winding terminals of the input transformer 3 for conversion into a voltage signal, 5 is an analog filter for removing low frequency or high frequency components of the output signal of the input transformer 3, and 6 is from the analog filter 5. A sample-and-hold for holding the output of the monitor signal at a predetermined fixed period for a fixed time, 7 is a monitor signal generator for generating a monitor signal, 8 is an amplifier for amplifying the output of the monitor signal generator 7, and 9 is an amplifier 8 is a monitoring winding for inputting a monitoring signal from 8, 10 is a multiplexer for switching the signal held in the sample hold 6, and 11 is a signal for quantizing the signal from the multiplexer 10. / D converter, 12 is a digital processing unit for digitally processing the output signal of the A / D converter 11.
[0003]
FIG. 5 shows a current measurement system corresponding to the three-phase component (a, b, c phase) and zero-phase component (o) of the transmission line, and since each phase has the same configuration, here b, c The phases are not shown, and only the a phase and the zero phase o are displayed with suffixes of respective symbols. Further, the voltage measurement system is omitted.
[0004]
The digital processing unit 12 creates a protection relay signal that is output in response to changes in the current and voltage signals that are detection target signals and a device abnormality signal that is output in response to the change in the monitoring signal. The operation will be described.
The current signal of the transmission line 1 detected by the primary current transformer 2 is input to the analog filter 5 through the input transformer 3. In digital protection relays, comprehensive filter characteristics required from various relay characteristics are realized by a combination of digital processing and analog processing. The main purpose of the analog filter 5 is to remove higher harmonic components above the folding frequency to prevent the generation of a so-called folded signal, which is a problem during A / D conversion.
The output signal of the analog filter 5 is simultaneously sampled by the sample hold 6 for all input channels, and converted to a digital value by the A / D converter 11. In this way, the input signal of the power system to be detected is processed, the relay operation is performed, and the necessary protection relay signal is output.
[0005]
Next, the operation of the monitoring device for the digital protection relay that performs the signal processing as described above will be described.
A secondary output of the primary current transformer 2 based on the system current I flowing through the transmission line 1 and a monitoring signal flowing through the monitoring winding 9 are input to the input transformer 3 including the iron core. As a result, the monitoring signal is constantly superimposed on the system current signal.
The current supplied to the monitoring winding 9 is obtained by amplifying the output signal of the monitoring signal generator 7 by the amplifier 8, and the monitoring winding 9 holds a constant frequency and current value.
Thus, the monitoring signal is converted into a digital value via the input transformer 3, the analog filter 5, the sample hold 6, the multiplexer 10, and the A / D converter 11.
The digital data from the A / D converter 11 is sampled and A / D converted at a convenient period, generally every electrical angle interval of 30 ° of the system frequency according to the above-described relay algorithm.
These digital data are subjected to extraction processing of the monitoring signal component by the digital processing unit 12, and a circuit failure from the input transformer 3 to the A / D converter 11 is detected by looking at the magnitude of the extracted monitoring signal. The “alarm signal” is output from the unit 12 as shown in FIG.
[0006]
Next, a method for extracting a monitoring signal component will be described by taking as an example a case where the frequency of the monitoring signal is set to four times the system frequency. That is, the frequency characteristic of the digital filter for extracting the monitoring signal is expressed by equation (1).
G = 2 | cos (nπ / 2) | (1)
G: Output multiple with respect to input n: Multiple of filter input frequency with respect to system frequency (1) The result of applying the system frequency (n = 1) and the monitoring signal frequency (n = 4) to the equation is as follows:
System frequency (n = 1) G = 2 | cos (π / 2) | = 0 (2)
Monitoring signal frequency (n = 4) G = 2 | cos (4π / 2) | = 2 (3)
Thus, as shown in FIG. 6, the system frequency signal is removed, and the monitor signal frequency signal is doubled and extracted. FIG. 6 shows the frequency characteristic of the equation (1).
Since the magnitude of the monitoring signal is known, the digital processor 12 can detect a circuit failure from the input transformer 3 to the A / D converter 11 by comparing with a preset threshold value. .
[0007]
Further, in order to perform the function as a protection relay, it is necessary to remove the monitoring signal component. As an example, a case where the frequency of the monitoring signal is set to four times the system frequency as described above will be described as an example.
In order to remove the frequency component of the monitoring signal, the digital filter processing shown by the equation (4) is performed.
G = 2 | cos (nπ / 4) | (4)
G: Output multiple for input n: Multiple of filter input frequency for system frequency (4) The result of applying the system frequency (n = 1) and the monitoring signal frequency (n = 4) to the formula is
System frequency (n = 1) G = 2 | cos (π / 4) | = √2 (5)
Monitoring signal frequency (n = 4) G = 2 | cos (4π / 2) | = 0 (6)
Thus, the signal component of the system frequency is extracted as shown in FIG. FIG. 7 shows the frequency characteristic of the equation (4).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional protection relay monitoring device is configured as described above, and is effective when applied to a device using an iron core type for the input transformer. It is not effective when applied to an apparatus using a type combined with an integrator that integrates the line output.
That is, in the case of the above combination, a low (low frequency) cut circuit is usually added to the integrator so that the integrator does not integrate and saturate the low frequency signal. There is a drawback that failure detection of this low-frequency cut circuit is impossible.
Further, in the conventional monitoring method, there is a case where a failure of the analog filter itself cannot be detected depending on the type of the monitoring signal.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a protection relay monitoring device that can reliably detect a failure in a filter circuit portion.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The protection relay monitoring device according to the present invention includes a monitoring signal generator for generating a monitoring signal, a primary winding to which a detection target signal is input, a monitoring winding to which the monitoring signal is input, both the windings, and a magnetic An air-core input transformer having a secondary winding coupled to the integrator, an integrator having a low-cut filter characteristic and integrating a signal from the secondary winding, and a high-cut filter characteristic from the integrator. An analog filter that adjusts the frequency characteristics of the signal, an A / D converter that converts the signal from the analog filter into a digital signal, and a change in the detection target signal by processing the signal from the A / D converter A protection relay monitoring device comprising a digital processing unit for creating a protection relay signal to be output in response to and a device abnormality signal to be output in response to a change in the monitoring signal,
The frequency of the monitoring signal generated by the monitoring signal generator is set to the cutoff frequency of the filter characteristic or a frequency in the vicinity thereof.
[0011]
The monitoring signal generator of the protection relay monitoring device according to the present invention generates the first and second monitoring signals, and the frequency of the first monitoring signal is the cutoff frequency of the filter characteristic of the integrator or the frequency The frequency of the second monitoring signal is set to a nearby frequency, and the frequency of the second monitoring signal is set to a cutoff frequency of the filter characteristic of the analog filter or a frequency in the vicinity thereof.
[0012]
The protection relay monitoring apparatus according to the present invention is configured to input both the first and second monitoring signals to the monitoring winding of the input transformer.
[0013]
In the protective relay monitoring apparatus according to the present invention, the first monitoring signal is input to the monitoring winding of the input transformer, and the second monitoring signal is input directly to the analog filter.
[0014]
Further, the protection relay monitoring device according to the present invention is a band-pass characteristic in which the filter characteristic of the analog filter has cutoff frequencies on the high frequency side and the low frequency side, and the low frequency cutoff frequency is an integrator. If the filter frequency is higher than the cutoff frequency of
In addition to the first and second monitoring signals, the monitoring signal generator generates a third monitoring signal having a low-frequency cutoff frequency of the analog filter or a frequency in the vicinity thereof, and monitoring the first monitoring signal. Is based on a signal derived from the integrator and A / D converted without going through the analog filter.
[0015]
The digital processing unit of the protection relay monitoring apparatus according to the present invention outputs a device abnormality signal when the change in the amplitude of the detected monitoring signal exceeds a predetermined setting range.
[0016]
The digital processing unit of the protection relay monitoring apparatus according to the present invention outputs a device abnormality signal when the detected change in the phase of the monitoring signal exceeds a predetermined setting range.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a protection relay monitoring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 shows only the current detection system, and each of the three-phase components (a, b, c) and the zero-phase component (o) has the same configuration. Only the a-phase that is shown is shown.
In FIG. 1, 1 is a power transmission line through which a system current I to be detected flows, 2 is a primary current transformer provided in the power transmission line 1, 15 is an air-core type input transformer, and the secondary output of the primary current transformer 2 Is input, a secondary winding 17 that extracts an output to an integrator 19 described later, and a monitoring winding 18 that receives a monitoring signal described later.
[0018]
Reference numeral 19 denotes an integrator that integrates and outputs a signal from the secondary winding 17 of the input transformer 15. As will be described later, by setting constants of resistors and capacitors to predetermined values, low-cut filter characteristics are obtained. Is given. Reference numeral 5 denotes an analog filter having a high-cut filter characteristic that removes higher harmonic frequency components above the folding frequency, and reference numeral 6 denotes a sample hold that holds the output from the analog filter 5 at a fixed period for a fixed time.
[0019]
A monitoring signal generator 20 includes a reference signal generator 21 that generates a monitoring signal and an amplifier 22 that amplifies the monitoring signal from the reference signal generator 21. Here, the monitoring signal generator 20 outputs two monitoring signals of frequencies f1 and f2, as will be described later.
10 is a multiplexer for switching the signal held in the sample hold 6, 11 is an A / D converter that quantizes the signal from the multiplexer 10, and 12 is a digital process on the output signal of the A / D converter 11, It is a digital processing unit that creates a protection relay signal that is output in response to a change in the current detection signal and a device abnormality (alarm) signal that is output in response to a change in the monitoring signal.
[0020]
FIG. 2 shows the frequency characteristics of each component shown in FIG. 1, and FIG. 2 (a) shows the frequency characteristics of the input transformer 15. The frequency and the gain are in a proportional relationship. FIG. 2B shows the frequency characteristics of the integrator 19. The frequency and the gain are inversely proportional to each other, and the gain in the low frequency region below the frequency fa is suppressed so as not to integrate the low frequency input.
That is, in the integrator 19 of FIG. 1, the high-band gain Gh is obtained by the equation (7).
Gh = ωC1 / R1 (7)
Further, the low band gain Gl is obtained by the equation (8).
Gl = Zr / R1 (8)
here,
Zr = R2 {1+ [R3 / (R4 + (1 / ωC2))]} (9)
Therefore, the total gain Gt as a whole is obtained by the equation (10), and has a characteristic schematically shown in FIG.
Gt = Gh · Gl (10)
[0021]
FIG. 2C shows a frequency characteristic when the input transformer 15 and the integrator 19 are combined, and a low-cut and high-pass filter characteristic having a cutoff frequency fa.
FIG. 2D shows the frequency characteristics of the analog filter 5, which are high-cut and low-pass filter characteristics having a cut-off frequency fb. FIG. 2 (e) shows the overall frequency characteristics when the input transformer 15, the integrator 19 and the analog filter 5 are connected in series, and has a low-frequency cutoff frequency fa and a high-frequency cutoff frequency fb. ing.
[0022]
Next, the operation as the original protection relay will be described. The grid current I to be detected passes through the primary current transformer 2 and its secondary output signal is input to the primary winding 16 of the input transformer 15. The differential signal is obtained in the secondary winding 17 magnetically coupled to the primary winding 16, and is integrated as an electric current signal by integrating it with the integrator 19. This signal is further filtered by the analog filter 5 to remove high frequency components higher than the aliasing frequency, sampled by the sample hold 6, quantized by the A / D converter 11 via the multiplexer 10, and then processed by the digital processing unit. 12 performs a relay operation and outputs a necessary protection relay signal.
[0023]
Next, the failure monitoring operation of this apparatus built-in device, which is the subject of the present invention, will be described.
In the protection relay monitoring apparatus according to the first embodiment, a monitoring signal having two types of frequencies f1 and f2 having the following relationship is generated from the monitoring signal generator 20.
f1 ≒ fa (11)
f2 ≒ fb (12)
[0024]
Here, fa is the cut-off frequency fa of the low-cut filter characteristic of the integrator 19 as described in FIG. 2, and the frequency f1 of the first monitoring signal is set to a value that is equal to or close to this frequency fa. . Further, fb is a cutoff frequency fb of the high cut filter characteristic of the analog filter 5, and the frequency f2 of the second monitoring signal is set to a value equal to or close to the frequency fb.
[0025]
The monitoring signals of the frequencies f1 and f2 are input to the monitoring winding 18, and thereafter, the monitoring signal is always superimposed on the current signal to be detected by the relay, and the input transformer 15, integrator 19, analog filter 5, sample hold 6, Through the multiplexer 10 and the A / D converter 11, the digital processing unit 12 is reached, where necessary digital processing is performed. That is, the digital processing unit 12 extracts signal components of the frequencies f1 and f2, and performs failure monitoring of the internal device from the change in the level.
[0026]
Here, the observed waveform abnormalities when a failure occurs in the components in the analog circuit from the input transformer 15 to the analog filter 5 are listed as follows.
Failure of input transformer 15 (1) Disconnection of primary winding 16: System frequency signal cannot be observed.
(2) Disconnection of the monitoring winding 18: The monitoring signals f1 and f2 cannot be observed.
(3) Disconnection of secondary winding 17: System frequency and monitoring signals f1, f2 cannot be observed.
Failure of integrator 19 (3) Resistance R1 disconnection: System frequency signal and monitoring signals f1, f2 cannot be observed.
(4) Capacitor C1 disconnection: Monitor signals f1 and f2 components rise to the power supply voltage.
The system frequency signal and the monitoring signals f1 and f2 cannot be observed.
(5) Resistance R2 or R3 disconnection: DC component rises to power supply voltage.
(6) Capacitor C2 disconnection: System frequency signal and monitoring signals f1 and f2 cannot be observed.
(7) Resistor R4 disconnection: The monitor signal f1 component rises to the power supply voltage. There is no change in the monitoring signal f2 component.
The failure of the analog filter 5 can be detected by observing the component of the digital protection relay f2.
[0027]
As a specific setting example of the frequency, for the system frequency 50 Hz or 60 Hz, the monitoring signal frequency f1 is set to 1 Hz, for example, and the frequency f2 is set to 480 Hz, for example.
Therefore, the digital processing unit 12 extracts the component of the system frequency of 50 Hz or 60 Hz and the fractional harmonic and harmonic components of a predetermined range as necessary by the S / W processing in the CPU, and protects the original protection. While operating as a relay, the frequency components of f1 = 1 Hz and f2 = 480 Hz are extracted, and if either or both of the extracted signals exceed the predetermined setting range, this is detected and an equipment abnormality (alarm) signal is output. Perform the monitoring operation to output.
[0028]
In addition, as a change observation target when discriminating the occurrence of a failure from the extracted change in the monitor signal, the change in the amplitude of the monitor signal may be an observation target. Therefore, the phase of the monitoring signal may be detected, and failure determination may be performed using this as an observation target. The same applies to the following embodiments.
[0029]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a protection relay monitoring apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the following, the description will focus on the differences from the first embodiment. In this form 2, a band pass filter 23 is used as an analog filter instead of the high pass filter in form 1. This is adopted from the required specifications of the original protective relay operating characteristics. In this case, the band-pass filter 23 has a low-frequency cutoff frequency fc in addition to the high-frequency cutoff frequency fb. The frequency fc is about 10 Hz, for example, and the relationship of fa <fc <fb is established.
[0030]
From the above, in the protection relay monitoring apparatus according to the second embodiment, the monitoring signal generator 20 generates monitoring signals having three types of frequencies f1, f2, and f3 having the following relationship.
f1 ≒ fa (13)
f2 ≒ fb (14)
f3 ≒ fc (15)
In this case, since the monitoring signal f1 cannot pass through the bandpass filter 23 due to the relationship between the frequencies described above, the f1 component is directly sent from the integrator 19 via the sample hold 6-1 as shown in FIG. Is entered.
[0031]
Therefore, the digital processing unit 12 extracts the f1 component, f2 component, and f3 component of the monitoring signal by the S / W processing of the CPU, and the input transformer 15 and the integrator 19 from the change of the extracted monitoring signal f1. A component that forms a high-frequency characteristic of the bandpass filter 23 from a change in the monitoring signal f2 and a component that forms a low-frequency characteristic of the bandpass filter 23 from a change in the monitoring signal f3 It is possible to reliably detect each failure.
[0032]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a protection relay monitoring apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Hereinafter, a description will be given centering on differences from the previous embodiment. In the third embodiment, the monitoring signal having the frequency f1 generated by the reference signal generator 21 of the monitoring signal generator 24 is input from the amplifier 22-1 to the monitoring winding 18 of the input transformer 15. On the other hand, the monitoring signal of the frequency f2 is directly input to the analog filter 5 from the amplifier 22-2. The analog filter 5 has the same low-cut and high-pass filter characteristics of the cutoff frequency fb as in the first embodiment.
[0033]
As in the case of the first embodiment, the digital processing unit 12 extracts the components of the monitoring signals f1 and f2, and determines whether or not the input transformer 15 and the integrator 19 have failed from the changes in the extracted monitoring signal f1, The presence or absence of a failure of the analog filter 5 is determined from the change in the monitoring signal f2.
In this case, since the monitoring signal f2 is directly input to the analog filter 5 that is the monitoring target, there is an advantage that the part where the failure has occurred can be determined with higher accuracy.
[0034]
In the embodiment described above, the failure monitoring of each part is performed by simultaneously generating monitoring signals of two types or three types of frequencies of the cutoff frequency of each filter characteristic or frequencies in the vicinity thereof. Depending on the configuration of the circuit, it may be configured to generate a monitoring signal of more types of frequencies to perform fault monitoring. Of course, paying attention to the filter characteristic of one part, the cutoff frequency or One type of monitoring signal having a frequency in the vicinity thereof may be generated to perform failure monitoring of the part.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the protection relay monitoring apparatus according to the present invention includes a monitoring signal generator that generates a monitoring signal, a primary winding to which a detection target signal is input, a monitoring winding to which the monitoring signal is input, and both An air-core input transformer having a winding and a magnetically coupled secondary winding, an integrator for integrating a signal from the secondary winding having a low-cut filter characteristic, and a high-cut filter characteristic An analog filter that adjusts the frequency characteristics of the signal from the integrator, an A / D converter that converts the signal from the analog filter into a digital signal, and a signal from the A / D converter, A protection relay monitoring device comprising a digital processing unit for creating a protection relay signal to be output in response to a change in a detection target signal and a device abnormality signal to be output in response to a change in the monitoring signal.
Since the frequency of the monitoring signal generated by the monitoring signal generator is set to the cut-off frequency of the filter characteristic or a frequency in the vicinity thereof, it is possible to reliably determine whether or not a failure has occurred in a part forming the filter characteristic.
[0036]
The monitoring signal generator of the protection relay monitoring device according to the present invention generates the first and second monitoring signals, and the frequency of the first monitoring signal is the cutoff frequency of the filter characteristic of the integrator or the frequency Since the frequency of the second monitoring signal is set to the cutoff frequency of the filter characteristic of the analog filter or a frequency in the vicinity thereof, whether or not a failure has occurred in the input transformer, integrator and analog filter is set. It can be reliably determined.
[0037]
In addition, since the protection relay monitoring apparatus according to the present invention inputs both the first and second monitoring signals to the monitoring winding of the input transformer, the circuit configuration related to the monitoring apparatus is simplified.
[0038]
In the protection relay monitoring apparatus according to the present invention, the first monitoring signal is input to the monitoring winding of the input transformer, and the second monitoring signal is input directly to the analog filter. The failure part can be identified with higher accuracy.
[0039]
Further, the protection relay monitoring device according to the present invention is a band-pass characteristic in which the filter characteristic of the analog filter has cutoff frequencies on the high frequency side and the low frequency side, and the low frequency cutoff frequency is an integrator. If the filter frequency is higher than the cutoff frequency of
In addition to the first and second monitoring signals, the monitoring signal generator generates a third monitoring signal having a low-frequency cutoff frequency of the analog filter or a frequency in the vicinity thereof, and monitoring the first monitoring signal. Is performed on the basis of a signal derived from the integrator and A / D converted without going through the analog filter, so that not only the failure of the input transformer and the integrator, but also the high frequency characteristics and low frequency of the analog filter are obtained. It is possible to reliably detect all the failures of the parts forming the side characteristics.
[0040]
The digital processing unit of the protection relay monitoring apparatus according to the present invention outputs a device abnormality signal when the change in the amplitude of the detected monitoring signal exceeds a predetermined setting range, so that the monitoring operation in the digital processing unit is ensured. Made.
[0041]
In addition, the digital processing unit of the protection relay monitoring apparatus according to the present invention outputs a device abnormality signal when the phase change of the detected monitoring signal exceeds a predetermined setting range, so that the monitoring operation in the digital processing unit is ensured. Made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a protection relay monitoring device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining frequency characteristics of the analog circuit portion of FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a protection relay monitoring device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a protection relay monitoring device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional protection relay monitoring device.
6 is a diagram for explaining frequency characteristics of the digital filter of FIG. 5; FIG.
7 is a diagram for explaining frequency characteristics of the digital filter of FIG. 5; FIG.
[Explanation of symbols]
5 analog filter, 11 A / D converter, 12 digital processing unit,
15 input transformer, 16 primary winding, 17 secondary winding, 18 monitoring winding,
19 integrator, 20, 24 monitor signal generator, 23 band pass filter.

Claims

監視信号を発生する監視信号発生器、検出対象信号が入力される１次巻線と上記監視信号が入力される監視巻線と上記両巻線と磁気的に結合された２次巻線とを有する空心形の入力トランス、ローカットのフィルタ特性を有し上記２次巻線からの信号を積分する積分器、ハイカットのフィルタ特性を有し上記積分器からの信号の周波数特性を調整するアナログフィルタ、このアナログフィルタからの信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、およびこのＡ／Ｄ変換器からの信号を処理することにより、上記検出対象信号の変化に応じて出力する保護リレー信号と上記監視信号の変化に応じて出力する機器異常信号を作成するディジタル処理部を備えた保護リレー監視装置であって、
上記監視信号発生器で発生する監視信号の周波数を上記フィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定したことを特徴とする保護リレー監視装置。A monitoring signal generator that generates a monitoring signal, a primary winding to which a detection target signal is input, a monitoring winding to which the monitoring signal is input, and a secondary winding that is magnetically coupled to both the windings. An air core type input transformer, an integrator having a low-cut filter characteristic and integrating a signal from the secondary winding, an analog filter having a high-cut filter characteristic and adjusting a frequency characteristic of the signal from the integrator; An A / D converter that converts a signal from the analog filter into a digital signal, and a protection relay signal that is output in response to a change in the detection target signal by processing the signal from the A / D converter, A protection relay monitoring device including a digital processing unit that creates an apparatus abnormality signal to be output in response to a change in a monitoring signal,
A protection relay monitoring device, wherein the frequency of the monitoring signal generated by the monitoring signal generator is set to a cutoff frequency of the filter characteristic or a frequency in the vicinity thereof.

監視信号発生器は第１および第２の監視信号を発生し、上記第１の監視信号の周波数は上記積分器の有するフィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定し、上記第２の監視信号の周波数は上記アナログフィルタの有するフィルタ特性のカットオフ周波数またはその近傍の周波数に設定したことを特徴とする請求項１記載の保護リレー監視装置。The monitoring signal generator generates first and second monitoring signals, and the frequency of the first monitoring signal is set to a cutoff frequency of a filter characteristic of the integrator or a frequency in the vicinity thereof, and the second monitoring signal is set. 2. The protection relay monitoring device according to claim 1, wherein the frequency of the monitoring signal is set to a cutoff frequency of a filter characteristic of the analog filter or a frequency in the vicinity thereof.

第１および第２の監視信号の両信号を入力トランスの監視巻線に入力するようにしたことを特徴とする請求項２記載の保護リレー監視装置。3. The protection relay monitoring apparatus according to claim 2, wherein both of the first and second monitoring signals are input to the monitoring winding of the input transformer.

第１の監視信号は入力トランスの監視巻線に入力し、第２の監視信号はアナログフィルタに直接入力するようにしたことを特徴とする請求項２記載の保護リレー監視装置。3. The protection relay monitoring apparatus according to claim 2, wherein the first monitoring signal is input to the monitoring winding of the input transformer, and the second monitoring signal is input directly to the analog filter.

アナログフィルタの有するフィルタ特性が高域側および低域側のカットオフ周波数を有するバンドパス特性であって、上記低域側カットオフ周波数が積分器のフィルタ特性のカットオフ周波数より高い場合、
監視信号発生器は第１および第２の監視信号に加え、上記アナログフィルタの低域側カットオフ周波数またはその近傍の周波数の第３の監視信号を発生すると共に、上記第１の監視信号の監視は、上記アナログフィルタを経由すること無く上記積分器から導出しＡ／Ｄ変換した信号に基づき行うようにしたことを特徴とする請求項２記載の保護リレー監視装置。When the filter characteristic of the analog filter is a bandpass characteristic having a cutoff frequency on the high frequency side and the low frequency side, and the low frequency cutoff frequency is higher than the cutoff frequency of the filter characteristic of the integrator,
In addition to the first and second monitoring signals, the monitoring signal generator generates a third monitoring signal having a low-frequency cutoff frequency of the analog filter or a frequency in the vicinity thereof, and monitoring the first monitoring signal. The protection relay monitoring apparatus according to claim 2, wherein the monitoring relay is performed based on a signal derived from the integrator and A / D converted without passing through the analog filter.

ディジタル処理部は、検出した監視信号の振幅の変化が所定の設定範囲を越えたとき機器異常信号を出力することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の保護リレー監視装置。6. The protection relay monitoring apparatus according to claim 1, wherein the digital processing unit outputs a device abnormality signal when the change in the amplitude of the detected monitoring signal exceeds a predetermined setting range.

ディジタル処理部は、検出した監視信号の位相の変化が所定の設定範囲を越えたとき機器異常信号を出力することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の保護リレー監視装置。6. The protection relay monitoring apparatus according to claim 1, wherein the digital processing unit outputs a device abnormality signal when the detected change in the phase of the monitoring signal exceeds a predetermined setting range.