JP7073212B2 - Overcurrent relay - Google Patents

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Description

この発明は、過電流継電器に関する。 The present invention relates to an overcurrent relay.

過電流継電器は、電力線（送電線、配電線）に予め定められた整定値よりも大きな電流が流れると動作し、その事故点を電力系統から切り離して、事故の影響を最小限に食い止めるように遮断器を動作させる信号を出力するように構成される。過電流継電器は、電力線の短絡保護や電力機器の過負荷保護用として広く用いられている。 The overcurrent relay operates when a current larger than the predetermined set value flows in the power line (transmission line, distribution line), and the accident point is separated from the power system so that the influence of the accident is minimized. It is configured to output a signal that activates the circuit breaker. Overcurrent relays are widely used for short-circuit protection of power lines and overload protection of power equipment.

例えば、特許第６２７１１００号公報（特許文献１）は、静止形（デジタル形）の過電流継電器であるデジタルリレーを開示している。このデジタルリレーは、電力系統を流れる電流を監視するための計測機能と、計測値の異常を検出した場合の保護機能、すなわち遮断器へ動作信号を出力する機能とを有している。デジタルリレーでは、電力系統を流れる電流を変流器により検出する。計測回路は、この変流器の検出値を入力電流として取得すると、デジタルデータに変換してプロセッサへ出力する。プロセッサは、計測値のデジタルデータを用いて、計測処理の演算と、過電流保護等の高速度が求められる保護処理とを並列に実行する。 For example, Japanese Patent No. 627100 (Patent Document 1) discloses a digital relay which is a static (digital) overcurrent relay. This digital relay has a measurement function for monitoring the current flowing through the power system, a protection function when an abnormality in the measured value is detected, that is, a function of outputting an operation signal to a circuit breaker. In a digital relay, the current flowing through the power system is detected by a current transformer. When the measurement circuit acquires the detected value of this current transformer as an input current, it converts it into digital data and outputs it to the processor. The processor uses the digital data of the measured values to execute the calculation of the measurement process and the protection process that requires high speed such as overcurrent protection in parallel.

特許第６２７１１００号公報Japanese Patent No. 627100

変流器は、過電流保護専用に設置されるとは限らず、電力線の電流、電力等の計測用に共用されることが多い。そのため、主回路の短絡容量に対しては過電流強度を確保した上で、通電容量（負荷容量）に見合った変流器の一次電流を選定することが少なくない。 The current transformer is not always installed exclusively for overcurrent protection, but is often shared for measuring the current, power, etc. of the power line. Therefore, it is not uncommon to select the primary current of the current transformer that matches the current-carrying capacity (load capacity) after ensuring the overcurrent strength for the short-circuit capacity of the main circuit.

しかしながら、負荷容量が小さい主回路に対して、この負荷容量に見合った変流器を適用すると、変流器の定格一次電流が小さくなる。変流器においては、一次電流が小さいほど、電流が大きい領域での鉄心の磁気飽和が問題となる。この変流器における鉄心の磁気飽和は、定格負担の低下、確度階級の低下および定格過電流定数の低下などの不具合を生じさせる。定格過電流定数の低下は、過電流領域でのマイナス比誤差を増大させるものである。過電流領域でのマイナス比誤差の増大は、変流器の二次回路に接続される過電流継電器の入力電流を低減させる。そのため、過電流継電器において、過電流保護が動作しない、または動作が遅れるなどの事態が発生してしまい、保護機能が阻害されることが懸念される。 However, if a current transformer suitable for this load capacity is applied to a main circuit having a small load capacity, the rated primary current of the current transformer becomes small. In current transformers, the smaller the primary current, the more problematic the magnetic saturation of the iron core in the region where the current is large. The magnetic saturation of the iron core in this current transformer causes problems such as a decrease in the rated load, a decrease in the accuracy class, and a decrease in the rated overcurrent constant. A decrease in the rated overcurrent constant increases the negative ratio error in the overcurrent region. Increasing the negative ratio error in the overcurrent region reduces the input current of the overcurrent relay connected to the secondary circuit of the current transformer. Therefore, in the overcurrent relay, there is a concern that the overcurrent protection may not operate or the operation may be delayed, and the protection function may be impaired.

この発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであって、その目的は、変流器における磁気飽和の影響を受けることなく、確実な過電流保護動作を実現することができる過電流継電器を提供することである。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and an object thereof is an overcurrent capable of realizing a reliable overcurrent protection operation without being affected by magnetic saturation in a current transformer. It is to provide a relay.

この発明による過電流継電器は、遮断器が接続された電力線に過電流が生じたときに、遮断器に動作指令を出力するように構成される。電力線には変流器が配置される。変流器は、電力線の電流を流す一次巻線、電流に応じて誘導される二次電流を二次端子から出力する二次巻線、および一次巻線および二次巻線が巻かれる鉄心とを有する。過電流継電器は、変流器の二次電流を取り込み、その電流値が予め定められた第１の整定値を超えたときに動作指令を出力するように構成された第１の過電流保護手段と、変流器の二次端子電圧を取り込み、その電圧値が予め定められた第２の整定値を超えたときに動作指令を出力するように構成された第２の過電流保護手段とを備える。 The overcurrent relay according to the present invention is configured to output an operation command to the circuit breaker when an overcurrent occurs in the power line to which the circuit breaker is connected. A current transformer is placed on the power line. Current transformers are the primary winding that carries the current of the power line, the secondary winding that outputs the secondary current induced according to the current from the secondary terminal, and the iron core around which the primary winding and the secondary winding are wound. Has. The overcurrent relay is a first overcurrent protection means configured to take in the secondary current of the current transformer and output an operation command when the current value exceeds a predetermined first set value. And a second overcurrent protection means configured to take in the secondary terminal voltage of the current transformer and output an operation command when the voltage value exceeds a predetermined second set value. Be prepared.

この発明によれば、変流器における磁気飽和の影響を受けることなく、確実な過電流保護動作を実現することができる過電流継電器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an overcurrent relay capable of realizing a reliable overcurrent protection operation without being affected by magnetic saturation in a current transformer.

実施の形態１に従う過電流継電器の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the schematic structure of the overcurrent relay according to Embodiment 1. 図１に示した変流器の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the current transformer shown in FIG. 図２に示した変流器の等価回路である。It is an equivalent circuit of the current transformer shown in FIG. 過電流領域における変流器の二次電流の実測例を示す図である。It is a figure which shows the actual measurement example of the secondary current of a current transformer in an overcurrent region. 変流器における励磁電圧の特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the characteristic of the excitation voltage in a current transformer. 図１に示した入力回路の構成例を説明する概略ブロック図である。It is a schematic block diagram explaining the structural example of the input circuit shown in FIG. 実施の形態１に従う過電流継電器の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation of an overcurrent relay according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態２に従う過電流継電器の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the schematic structure of the overcurrent relay according to Embodiment 2. 図８に示した入力回路の構成例を説明する概略ブロック図である。It is a schematic block diagram explaining the structural example of the input circuit shown in FIG. 実施の形態２に従う過電流継電器および過電圧継電器の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation of the overcurrent relay and the overvoltage relay according to Embodiment 2.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さないものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following figures, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

［実施の形態１］ [Embodiment 1]

図１は、本発明の実施の形態１に従う過電流継電器の概略構成を示す回路図である。本実施の形態１に従う過電流継電器（ＯＣＲ：Over Current Relay）４は、電力線１に流れる電流を計測する計測機能と、短絡事故や過負荷から電力線１および電力機器等を保護する保護機能とを有している。過電流継電器４は、例えば電力線１に接続された母線を含む電気所（例えば、変電所、発電所、需要設備等）に設置される。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of an overcurrent relay according to the first embodiment of the present invention. The overcurrent relay (OCR) 4 according to the first embodiment has a measurement function for measuring the current flowing through the power line 1 and a protection function for protecting the power line 1 and power equipment from a short circuit accident or overload. Have. The overcurrent relay 4 is installed in, for example, an electric station (for example, a substation, a power plant, a demand facility, etc.) including a bus connected to the power line 1.

図１を参照して、変流器（ＣＴ：Current transformer）３は、電力線１に接続されており、電力線１に流れる電流を取り込む。変流器３の二次電流は過電流継電器４に入力される。 With reference to FIG. 1, the current transformer (CT) 3 is connected to the power line 1 and takes in the current flowing through the power line 1. The secondary current of the current transformer 3 is input to the overcurrent relay 4.

過電流継電器４は、短絡事故や過負荷による過電流を変流器３により取り込み、その電流値の大きさによって動作する継電器である。過電流継電器４は、瞬時要素と限時要素との２つの動作要素を有する。瞬時要素は、短絡領域での過電流保護を行なう動作要素であり、短時間の定限時特性を有する。限時要素は、過負荷領域での過電流保護を行なうものであり、電流の大きさが大きくなるに従って速い時間で動作する反限時特性を有する。 The overcurrent relay 4 is a relay that takes in an overcurrent due to a short circuit accident or an overload by a current transformer 3 and operates according to the magnitude of the current value. The overcurrent relay 4 has two operating elements, an instantaneous element and a timed element. The instantaneous element is an operating element that protects against overcurrent in a short-circuit region, and has a short-time fixed-time characteristic. The time limit element provides overcurrent protection in the overload region, and has a countertime characteristic that operates in a faster time as the magnitude of the current increases.

過電流継電器４は、静止回路を主体に構成された静止形（デジタル形）過電流継電器である。静止形過電流継電器は、電磁機械式過電流継電器のように物理的および電磁機械的な動作ではなく、電子回路の演算および制御によって、入力電流が整定値を超えると動作するように構成される。具体的には、過電流継電器４は、入力端子Ｔ１～Ｔ４と、接地端子Ｔ５と、電源端子Ｔ６，Ｔ７と、出力端子Ｔ８とを備える。過電流継電器４は、補助変流器（Ａｕｘ－ＣＴ）５と、補助変圧器（Ａｕｘ－ＶＴ）６と、入力回路７と、出力回路８と、設定部１０と、表示部１２と、電源回路１４とをさらに備える。 The overcurrent relay 4 is a static (digital) overcurrent relay mainly composed of a static circuit. Static overcurrent relays are configured to operate when the input current exceeds a set value by electronic circuit computation and control, rather than physical and electromechanical operation like electromagnetic overcurrent relays. .. Specifically, the overcurrent relay 4 includes input terminals T1 to T4, a ground terminal T5, power supply terminals T6 and T7, and an output terminal T8. The overcurrent relay 4 includes an auxiliary current transformer (Aux-CT) 5, an auxiliary transformer (Aux-VT) 6, an input circuit 7, an output circuit 8, a setting unit 10, a display unit 12, and a power supply. Further provided with a circuit 14.

入力端子Ｔ１，Ｔ２は変流器３の二次端子ｋ，ｌにそれぞれ接続され、変流器３により取り込まれた電力線１の電流を受ける。補助変流器５は、入力端子Ｔ１，Ｔ２に接続され、変流器３により取り込まれた電力線１の電流を取り込み、電力線１の電流を電子回路レベルの電圧に変換して入力回路７へ出力する。 The input terminals T1 and T2 are connected to the secondary terminals k and l of the current transformer 3, respectively, and receive the current of the power line 1 taken in by the current transformer 3. The auxiliary current transformer 5 is connected to the input terminals T1 and T2, takes in the current of the power line 1 taken in by the current transformer 3, converts the current of the power line 1 into an electronic circuit level voltage, and outputs the current to the input circuit 7. do.

入力端子Ｔ３は入力端子Ｔ１に接続され、入力端子Ｔ４は入力端子Ｔ２に接続される。入力端子Ｔ３，Ｔ４は、変流器３の二次回路から入力端子Ｔ１およびＴ２間に印加される電圧を受ける。補助変圧器６は、入力端子Ｔ３，Ｔ４に接続され、入力端子Ｔ３，Ｔ４間の入力電圧を取り込み、この入力電圧を電子回路レベルの電圧に変圧して入力回路７へ出力する。 The input terminal T3 is connected to the input terminal T1, and the input terminal T4 is connected to the input terminal T2. The input terminals T3 and T4 receive a voltage applied between the input terminals T1 and T2 from the secondary circuit of the current transformer 3. The auxiliary transformer 6 is connected to the input terminals T3 and T4, takes in the input voltage between the input terminals T3 and T4, transforms the input voltage into a voltage at the electronic circuit level, and outputs the input voltage to the input circuit 7.

入力回路７は、補助変流器５の二次出力に基づいて、電力線１に流れる電流を計測する。入力回路７はさらに、補助変流器５の二次出力および補助変圧器６の二次出力に基づいて、短絡事故または過負荷により発生した電力線１の過電流を検出する。入力回路７は、電力線１の過電流を検出すると、検出信号を出力回路８へ出力する。 The input circuit 7 measures the current flowing through the power line 1 based on the secondary output of the auxiliary current transformer 5. The input circuit 7 further detects the overcurrent of the power line 1 caused by a short circuit accident or overload based on the secondary output of the auxiliary current transformer 5 and the secondary output of the auxiliary transformer 6. When the input circuit 7 detects the overcurrent of the power line 1, the input circuit 7 outputs a detection signal to the output circuit 8.

入力回路７は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成することが可能である。一例として、入力回路７は、図示しないメモリおよびＣＰＵ（Central Processing Unit）を内蔵し、メモリに予め格納されたプログラムをＣＰＵが実行することによるソフトウェア処理によって、以下で説明する制御動作を実行することができる。あるいは、当該制御動作の一部または全部については、ソフトウェア処理に代えて、内蔵された専用の電子回路等を用いたハードウェア処理によって実現することも可能である。 The input circuit 7 can be configured by, for example, a microcomputer or the like. As an example, the input circuit 7 has a built-in memory and a CPU (Central Processing Unit) (not shown), and executes the control operation described below by software processing by the CPU executing a program stored in the memory in advance. Can be done. Alternatively, a part or all of the control operation can be realized by hardware processing using a built-in dedicated electronic circuit or the like instead of software processing.

出力回路８は、入力回路７から検出信号を受けると、出力端子Ｔ８から電力線１に接続された遮断器２に対して動作指令を出力する。この動作指令に応答して遮断器２が開放（トリップ）することにより、電力線１が遮断される。遮断器２を開放することで、過電流の原因となった事故点を電力系統から切り離して事故の影響を最小限に食い止めることができる。 When the output circuit 8 receives the detection signal from the input circuit 7, the output circuit 8 outputs an operation command from the output terminal T8 to the circuit breaker 2 connected to the power line 1. When the circuit breaker 2 is opened (tripped) in response to this operation command, the power line 1 is cut off. By opening the circuit breaker 2, the accident point that caused the overcurrent can be separated from the power system to minimize the influence of the accident.

電源端子Ｔ６，Ｔ７は、過電流継電器４の外部に設置された電源５０に接続される。電源回路１４は、電源端子Ｔ６，Ｔ７を介して供給される電源５０から各部に必要な電圧を生成する。なお、図１の例では、電源回路１４を、電源５０から各部の電源電圧を生成する構成としたが、変流器３の二次電流を利用して電源電圧を生成する構成としてもよい。これによると、電源５０が不要となる。 The power supply terminals T6 and T7 are connected to a power supply 50 installed outside the overcurrent relay 4. The power supply circuit 14 generates a voltage required for each part from the power supply 50 supplied via the power supply terminals T6 and T7. In the example of FIG. 1, the power supply circuit 14 is configured to generate the power supply voltage of each part from the power supply 50, but it may be configured to generate the power supply voltage by using the secondary current of the current transformer 3. According to this, the power supply 50 becomes unnecessary.

設定部１０は、瞬時要素および限時要素の動作値および動作時間などの応動の基準値となる整定値を設定するためのものである。設定部１０は、公称値を表示した装置（例えばタップ、レバー、スイッチ等）により構成される。 The setting unit 10 is for setting a set value which is a reference value of a response such as an operation value and an operation time of an instantaneous element and a time-limited element. The setting unit 10 is composed of a device (for example, a tap, a lever, a switch, etc.) that displays a nominal value.

表示部１２は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）または発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などで構成される。表示部１２は、瞬時要素および限時要素のどちらが動作したかも表示する。これにより、事故の種別が判別できるようにしている。 The display unit 12 is composed of, for example, a liquid crystal display (LCD) or a light emitting diode (LED). The display unit 12 also displays whether the instantaneous element or the timed element has operated. This makes it possible to identify the type of accident.

次に、変流器３の構成を詳細に説明する。 Next, the configuration of the current transformer 3 will be described in detail.

図２は、図１に示した変流器３の構成を説明するための図である。図２を用いて変流器３の基本原理を説明する。 FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the current transformer 3 shown in FIG. The basic principle of the current transformer 3 will be described with reference to FIG.

図２を参照して、変流器３は、一次巻線４１、二次巻線４２および鉄心４０から構成される。変流器３は、鉄心４０に巻かれた一次巻線４１により、電力線１に流れる電流Ｉ１を取り込む。一次電流Ｉ１が一次巻線４１を流れると、鉄心４０中に磁束が誘起される。鉄心４０は閉じられた磁路を形成している。この磁束の変化に対応して、二次巻線４２に二次電流Ｉ２が流れる。 With reference to FIG. 2, the current transformer 3 is composed of a primary winding 41, a secondary winding 42 and an iron core 40. The current transformer 3 takes in the current I1 flowing through the power line 1 by the primary winding 41 wound around the iron core 40. When the primary current I1 flows through the primary winding 41, a magnetic flux is induced in the iron core 40. The iron core 40 forms a closed magnetic path. In response to this change in magnetic flux, a secondary current I2 flows through the secondary winding 42.

なお、一次巻線４１を流れる電流を一次電流Ｉ１とし、二次巻線４２を流れる電流を二次電流Ｉ２とし、一次巻線４１の巻数をＮ１とし、二次巻線４２の巻数をＮ２とすると、一次電流Ｉ１と二次電流Ｉ２との間には、理想的には次式（１）の関係が成り立つ。
Ｎ１×Ｉ１＝Ｎ２×Ｉ２ …（１） The current flowing through the primary winding 41 is the primary current I1, the current flowing through the secondary winding 42 is the secondary current I2, the number of turns of the primary winding 41 is N1, and the number of turns of the secondary winding 42 is N. If it is 2 , the relationship of the following equation (1) is ideally established between the primary current I1 and the secondary current I2.
N 1 x I 1 = N 2 x I 2 ... (1)

すなわち、変流器３は一次電流Ｉ１（電力線１の電流）をこれに比例する二次電流Ｉ２に変成する。一次電流Ｉ１と二次電流Ｉ２との比は、変流比（またはＣＴ比）と呼ばれる。変流比をＫとすると、Ｋは次式（２）で表わされる。
Ｋ＝Ｉ１／Ｉ２ …（２） That is, the current transformer 3 transforms the primary current I1 (current of the power line 1) into a secondary current I2 proportional to the primary current I1. The ratio of the primary current I1 to the secondary current I2 is called the current transformer ratio (or CT ratio). Assuming that the current transformer ratio is K, K is expressed by the following equation (2).
K = I1 / I2 ... (2)

変流器３は、二次電流Ｉ２を取り出して、二次端子ｋ，ｌ間に接続される二次負担インピーダンスＺｂで二次端子電圧ＥＴに変換する。二次負担インピーダンスＺｂは、変流器３の二次回路に接続される負担（計器、継電器、導線等）のインピーダンスである。 The current transformer 3 takes out the secondary current I2 and converts it into the secondary terminal voltage ET by the secondary load impedance Zb connected between the secondary terminals k and l. The secondary load impedance Zb is the impedance of the load (instrument, relay, conductor, etc.) connected to the secondary circuit of the current transformer 3.

図３は、図２に示した変流器３の等価回路である。電力線１の電流を標本量（継電器入力）とする場合、変流器３に二次負担インピーダンスＺｂを組み合わせた構成を用いる。 FIG. 3 is an equivalent circuit of the current transformer 3 shown in FIG. When the current of the power line 1 is used as the sampling amount (relay input), a configuration in which the current transformer 3 and the secondary load impedance Zb are combined is used.

図３に示すように、一次巻線４１と二次巻線４２との巻数比Ｎ１：Ｎ２＝１：Ｎとすると、二次入力電流は（Ｉ１／Ｎ）となる。二次入力電流（Ｉ１／Ｎ）は、二次換算一次巻線インピーダンスＺ１／Ｎ２を通って、励磁インピーダンスＺｅと二次巻線インピーダンスＺ２とへ分流する。励磁電流Ｉｅは励磁インピーダンスＺｅに流れる電流であり、励磁電圧Ｅ２および励磁インピーダンスＺｅとの関係が次式（３）で表わされる。
Ｉｅ＝Ｅ２／Ｚｅ …（３） As shown in FIG. 3, when the turns ratio between the primary winding 41 and the secondary winding 42 is N 1 : N 2 = 1: N, the secondary input current is (I1 / N). The secondary input current (I1 / N) is diverted to the excitation impedance Ze and the secondary winding impedance Z2 through the secondary conversion primary winding impedance Z1 / N2 . The exciting current Ie is a current flowing through the exciting impedance Ze, and the relationship between the exciting voltage E2 and the exciting impedance Ze is expressed by the following equation (3).
Ie = E2 / Ze ... (3)

二次電流Ｉ２は二次巻線インピーダンスＺ２および二次負担インピーダンスＺｂに流れる電流であり、次式（４）で表わされる。
Ｉ２＝Ｉ１／Ｎ－Ｉｅ …（４） The secondary current I2 is a current flowing through the secondary winding impedance Z2 and the secondary load impedance Zb, and is represented by the following equation (4).
I2 = I1 / N-Ie ... (4)

式（４）から分かるように、二次負担インピーダンスＺｂには二次入力電流（Ｉ１／Ｎ）ではなく、二次入力電流（Ｉ１／Ｎ）から励磁電流Ｉｅを差し引いた電流（Ｉ１／Ｎ－Ｉｅ）が流れるため、これが変流器３のマイナス比誤差となる。励磁電圧Ｅ２が大きくなるほど、励磁インピーダンスＺｅに流れる励磁電流Ｉｅ、すなわち変流器３のマイナス比誤差が大きくなる。 As can be seen from the equation (4), the secondary load impedance Zb is not the secondary input current (I1 / N) but the current (I1 / N-) obtained by subtracting the exciting current Ie from the secondary input current (I1 / N). Since Ie) flows, this becomes a negative ratio error of the current transformer 3. As the exciting voltage E2 becomes larger, the exciting current Ie flowing through the exciting impedance Ze, that is, the negative ratio error of the current transformer 3 becomes larger.

励磁電圧Ｅ２は次式（５）で表わされる。式（５）においてＺ２およびＺｂは設備毎に固定した値である。
Ｅ２＝Ｉ２・（Ｚ２＋Ｚｂ） …（５） The exciting voltage E2 is expressed by the following equation (5). In formula (5), Z2 and Zb are fixed values for each facility.
E2 = I2 ・ (Z2 + Zb) ... (5)

式（５）の左辺に含まれるＩ２・Ｚｂは二次端子ｋ，ｌ間の電圧（以下、二次端子電圧ＥＴと称する）に相当する。二次端子電圧ＥＴは、次式（６）で表すことができる。
ＥＴ＝Ｅ２・Ｚ２／（Ｚ２＋Ｚｂ） …（６）
Ｚ２およびＺｂは設備ごとに固定した値であることから、励磁電圧Ｅ２と二次端子電圧ＥＴとの間には設備毎に固定した関係が成り立っている。したがって、二次端子電圧ＥＴを標本量（継電器入力）とすることで、間接的に励磁電圧Ｅ２を入力として動作判定することになる。なお、一般に、二次巻線インピーダンスＺ２は、二次負担インピーダンスＺｂの定格値に比べて十分に小さい。そのため、励磁電圧Ｅ２と二次端子電圧ＥＴとは大差はない。
ここで、図２および図３の変流器３において、磁束（瞬時値）をφ［Ｗｂ］、磁束（最大値）をΦｍ［Ｗｂ］、一次誘起電圧（瞬時値）をｅ１［Ｖ］、一次誘起電圧（実効値）をＥ１［Ｖ］、二次誘起電圧（瞬時値）をｅ２［Ｖ］、二次誘起電圧（実効値）をＥ２［Ｖ］、巻数比をａ、周波数をｆ［Ｈｚ］（角周波数ω＝２πｆ）とすると、これらの数値の関係は次式（６）～（１１）で表すことができる。
φ＝Φｍｓｉｎωｔ＝Φｍｓｉｎ２πｆｔ …（６）
ｅ１＝Ｎ１ｄφ／ｄｔ＝ωＮ１Φｍｃｏｓωｔ＝２πｆＮ１Φｍｃｏｓ２πｆｔ …（７）
Ｅ１＝１／√２・ωＮ１Φｍ＝√２πｆＮ１Φｍ＝４．４４ｆＮ１Φｍ …（８）
ｅ２＝Ｎ２ｄφ／ｄｔ＝ωＮ２Φｍｃｏｓωｔ＝２πｆＮ２Φｍｃｏｓ２πｆｔ …（９）
Ｅ２＝１／√２・ωＮ２Φｍ＝√２πｆＮ２Φｍ＝４．４４ｆＮ２Φｍ …（１０）
Ｅ２／Ｅ１＝Ｎ１／Ｎ２＝ａ …（１１） I2 and Zb included in the left side of the equation (5) correspond to the voltage between the secondary terminals k and l (hereinafter referred to as the secondary terminal voltage ET). The secondary terminal voltage ET can be expressed by the following equation (6).
ET = E2 ・ Z2 / (Z2 + Zb)… (6)
Since Z2 and Zb are fixed values for each equipment, a fixed relationship is established between the exciting voltage E2 and the secondary terminal voltage ET for each equipment. Therefore, by setting the secondary terminal voltage ET as the sampling amount (relay input), the operation is indirectly determined by using the exciting voltage E2 as an input. In general, the secondary winding impedance Z2 is sufficiently smaller than the rated value of the secondary load impedance Zb. Therefore, there is no big difference between the exciting voltage E2 and the secondary terminal voltage ET.
Here, in the current transformer 3 of FIGS. 2 and 3, the magnetic flux (instantaneous value) is φ [Wb], the magnetic flux (maximum value) is Φ m [Wb], and the primary induced voltage (instantaneous value) is e1 [V]. , The primary induced voltage (effective value) is E1 [V], the secondary induced voltage (instantaneous value) is e2 [V], the secondary induced voltage (effective value) is E2 [V], the turns ratio is a, and the frequency is f. Assuming that [Hz] (angle frequency ω = 2πf), the relationship between these numerical values can be expressed by the following equations (6) to (11).
φ ＝ Φmsinωt ＝ Φm sin2πft… (6)
e1 = N 1 dφ / dt = ωN 1 Φ m cosωt = 2πfN 1 Φ m cos2πft… (7)
E1 = 1 / √2 ・ ωN1Φ m = √2πfN1Φ m = 4.44fN1Φ m … (8)
e2 = N 2 dφ / dt = ωN 2 Φ m cosωt = 2πfN 2 Φ m cos2πft… (9)
E2 = 1 / √2 ・ ωN2Φ m = √2πfN 2 Φ m = 4.44fN 2 Φ m … (10)
E2 / E1 = N 1 / N 2 = a ... (11)

変流器３においては、鉄心４０の磁束密度が最大磁束密度を超えると、鉄心４０が磁気飽和を起こす。鉄心４０の最大磁束密度は鉄心４０の材料等によって決まる。鉄心４０が磁気飽和すると、励磁インダクタンスが非常に小さくなる。仮に励磁インダクタンスを励磁インピーダンスＺｅと考えると、磁気飽和時における励磁インピーダンスＺｅは二次負担インピーダンスＺｂよりも非常に小さな値となる。その結果、二次入力電流（Ｉ１／Ｎ）の大半が励磁電流Ｉｅとして励磁インピーダンスＺｅに流れることになり、結果的に二次負担インピーダンスＺｂに流れる二次電流Ｉ２が著しく減少することになる。すなわち、二次電流Ｉ２が二次入力電流（Ｉ１／Ｎ）よりも非常に小さな電流となり、マイナス比誤差が増大することになる。 In the current transformer 3, when the magnetic flux density of the iron core 40 exceeds the maximum magnetic flux density, the iron core 40 causes magnetic saturation. The maximum magnetic flux density of the iron core 40 is determined by the material of the iron core 40 and the like. When the iron core 40 is magnetically saturated, the excitation inductance becomes very small. Assuming that the exciting inductance is the exciting impedance Ze, the exciting impedance Ze at the time of magnetic saturation becomes a value much smaller than the secondary load impedance Zb. As a result, most of the secondary input current (I1 / N) flows to the exciting impedance Ze as the exciting current Ie, and as a result, the secondary current I2 flowing to the secondary load impedance Zb is significantly reduced. That is, the secondary current I2 becomes a current much smaller than the secondary input current (I1 / N), and the negative ratio error increases.

これによると、電力線１に短絡電流のような過電流が流れると、変流器３の鉄心４０が磁気飽和に至り、マイナス比誤差が増大する。マイナス比誤差の増大は、変流器３の二次回路から過電流継電器４に入力される電流（二次電流Ｉ２）を著しく減少させるため、過電流継電器４では、瞬時要素が動作しない、または動作が遅れるといった不具合が発生し、保護機能が阻害されることが懸念される。
詳細には、変流器３の鉄心４０の磁束密度をＢとすると、磁束密度Ｂは、上記式（９）を用いて、次式（１２）で与えられる。
Ｂ＝Ｅ２／４．４４ｆＳＮ２＝Ｉ２（Ｚ２＋Ｚｂ）／４．４４ｆＳＮ２ …（１２）
ただし、Ｓは鉄心４０の断面積［ｍ２］である。
式（１２）から明らかなように、鉄心４０の断面積Ｓを大きくすれば磁束密度Ｂを小さく抑えることができるが、鉄心４０を大きくすると変流器３自体が大型化してしまう。
また、式（１２）は、二次巻線４２の巻数Ｎ２が小さいほど磁束密度Ｂが大きくなることを示している。すなわち、変流器３のタンクやモールド金型が同一サイズであれば、変流比が小さいほど磁束密度Ｂが大きくなり、結果的に磁気飽和特性が悪くなる。したがって、変流比が小さい変流器を適用した場合に、二次電流Ｉ２のマイナス比誤差が大きくなり、過電流継電器４の動作に悪影響を与えることになる。 According to this, when an overcurrent such as a short-circuit current flows through the power line 1, the iron core 40 of the current transformer 3 reaches magnetic saturation, and the negative ratio error increases. An increase in the negative ratio error significantly reduces the current (secondary current I2) input to the overcurrent relay 4 from the secondary circuit of the current transformer 3, so that the instantaneous element does not operate in the overcurrent relay 4 or the momentary element does not operate. There is a concern that the protection function may be impaired due to problems such as delay in operation.
Specifically, assuming that the magnetic flux density of the iron core 40 of the current transformer 3 is B, the magnetic flux density B is given by the following equation (12) using the above equation (9).
B = E2 / 4.44fSN 2 = I2 (Z2 + Zb) /4.44fSN 2 ... (12)
However, S is the cross-sectional area [m 2 ] of the iron core 40.
As is clear from the equation (12), if the cross-sectional area S of the iron core 40 is increased, the magnetic flux density B can be suppressed to be small, but if the iron core 40 is increased, the current transformer 3 itself becomes large.
Further, the equation (12) shows that the smaller the number of turns N2 of the secondary winding 42, the larger the magnetic flux density B. That is, if the tanks and molds of the current transformer 3 have the same size, the smaller the current transformer ratio, the larger the magnetic flux density B, and as a result, the magnetic saturation characteristics deteriorate. Therefore, when a current transformer having a small current transformer ratio is applied, the negative ratio error of the secondary current I2 becomes large, which adversely affects the operation of the overcurrent relay 4.

図４に、過電流領域における変流器３の二次電流Ｉ２の実測例を示す。本実測例では、変流器３の定格一次電流が１００［Ａ］、定格二次電流が５［Ａ］、定格二次負担が４０［ＶＡ］（純抵抗負荷とする）である。図４に示すように、一次電流Ｉ１＝２５［ｋＡ］に増大すると、二次電流Ｉ２の波形は正弦波状から歪み、尖頭状に変化する。このときの二次電流Ｉ２の最大値は２１７［Ａ］であり、実効値は８１［Ａ］であった。 FIG. 4 shows an actual measurement example of the secondary current I2 of the current transformer 3 in the overcurrent region. In this actual measurement example, the rated primary current of the current transformer 3 is 100 [A], the rated secondary current is 5 [A], and the rated secondary load is 40 [VA] (assumed to be a pure resistance load). As shown in FIG. 4, when the primary current I1 = 25 [kA] is increased, the waveform of the secondary current I2 is distorted from a sinusoidal shape to a pointed shape. The maximum value of the secondary current I2 at this time was 217 [A], and the effective value was 81 [A].

一方、鉄心４０の磁気飽和を無視して変流比Ｋ＝５／１００から単純計算すると、二次電流Ｉ２の実効値は２５［ｋＡ］×５／１００＝１２５０［Ａ］となる。これによると、二次電流Ｉ２の実測値８１［Ａ］は、磁気飽和が無いと仮定した場合のわずか６．５％となっており、二次電流Ｉ２が著しく減少していることが分かる。このように鉄心４０の磁気飽和に起因して二次電流Ｉ２の実効値が減少することで、過電流継電器４では、瞬時要素の不動作または動作遅れが発生することが懸念される。 On the other hand, if the magnetic saturation of the iron core 40 is ignored and a simple calculation is performed from the current transformer ratio K = 5/100, the effective value of the secondary current I2 is 25 [kA] × 5/100 = 1250 [A]. According to this, the measured value 81 [A] of the secondary current I2 is only 6.5% when it is assumed that there is no magnetic saturation, and it can be seen that the secondary current I2 is significantly reduced. As the effective value of the secondary current I2 decreases due to the magnetic saturation of the iron core 40 in this way, there is a concern that the overcurrent relay 4 may not operate or be delayed in an instantaneous element.

図５に変流器３における励磁電圧Ｅ２の特性の一例を示す。図５の横軸は励磁電流Ｉｅを示し、縦軸は励磁電圧Ｅ２を示す。なお、励磁電圧Ｅ２のグラフの傾き（ΔＥ２／ΔＩｅ）は励磁インピーダンスＺｅに相当する。 FIG. 5 shows an example of the characteristics of the exciting voltage E2 in the current transformer 3. The horizontal axis of FIG. 5 shows the exciting current Ie, and the vertical axis shows the exciting voltage E2. The slope (ΔE2 / ΔIe) of the graph of the exciting voltage E2 corresponds to the exciting impedance Ze.

図５に示すように、鉄心４０の磁束が未飽和状態である領域では、励磁インピーダンスＺｅが大きい値を示しているが、励磁電圧Ｅ２が５０Ｖを超える辺りで鉄心４０が磁気飽和すると、励磁インピーダンスＺｅが急激に小さい値となる。この磁束飽和域で励磁電流Ｉｅが急増するため、過電流領域での変流器３のマイナス比誤差の原因となる。 As shown in FIG. 5, in the region where the magnetic flux of the iron core 40 is in an unsaturated state, the exciting impedance Ze shows a large value, but when the iron core 40 is magnetically saturated when the exciting voltage E2 exceeds 50V, the exciting impedance Ze suddenly becomes a small value. Since the exciting current Ie increases rapidly in this magnetic flux saturation region, it causes a negative ratio error of the current transformer 3 in the overcurrent region.

なお、磁気飽和域では、励磁電流Ｉｅが増加しても、励磁電圧Ｅ２は高い値のままで下がらない、いわゆる“高止まり”することを表している。なお、二次電流Ｉ２は一次電流Ｉ１の正弦波状の波形に比例せず大きく歪んだ尖頭状の波形となるが（図４参照）、励磁電圧Ｅ２の波形は正弦波に近いものとなる。 In the magnetic saturation region, even if the exciting current Ie increases, the exciting voltage E2 remains at a high value and does not decrease, which means that it stays at a high level. The secondary current I2 is a pointed waveform that is not proportional to the sinusoidal waveform of the primary current I1 and is greatly distorted (see FIG. 4), but the waveform of the exciting voltage E2 is close to the sinusoidal waveform.

これによると、電力線１の過電流状態が発生すると、鉄心４０の磁気飽和に起因して変流器３の二次電流Ｉ２、すなわち過電流継電器４の入力電流が減少する一方で、励磁電圧Ｅ２が高止まりの状態を示すことが分かる。したがって、過電流継電器４において、励磁電圧Ｅ２の高止まりの状態を捉えることができれば、電力線１の過電流状態を検出することが可能となる。 According to this, when an overcurrent state of the power line 1 occurs, the secondary current I2 of the current transformer 3, that is, the input current of the overcurrent relay 4 decreases due to the magnetic saturation of the iron core 40, while the exciting voltage E2. It can be seen that indicates a state of staying high. Therefore, if the overcurrent relay 4 can capture the high stop state of the exciting voltage E2, it is possible to detect the overcurrent state of the power line 1.

そこで、本実施の形態１に従う過電流継電器４では、変流器３の二次電流Ｉ２を入力電流として電力線１の過電流を検出する機能に加えて、変流器３の励磁電圧Ｅ２を入力電圧として電力線１の過電流を検出する機能を備えるものとする。なお、上述したように、二次端子電圧ＥＴは励磁電圧Ｅ２と固定した関係があることから、過電流継電器４は、二次端子電圧ＥＴを入力電圧とすることで、実質的に励磁電圧Ｅ２を取り込むことができる。 Therefore, in the overcurrent relay 4 according to the first embodiment, in addition to the function of detecting the overcurrent of the power line 1 using the secondary current I2 of the current transformer 3 as an input current, the exciting voltage E2 of the current transformer 3 is input. It is assumed to have a function of detecting an overcurrent of the power line 1 as a voltage. As described above, since the secondary terminal voltage ET has a fixed relationship with the exciting voltage E2, the overcurrent relay 4 substantially uses the secondary terminal voltage ET as the input voltage to substantially excite the voltage E2. Can be captured.

具体的には、図１に戻って、過電流継電器４は、入力端子Ｔ１，Ｔ２を介して変流器３の二次電流Ｉ２を取り込むとともに、入力端子Ｔ３，Ｔ４を介して変流器３の二次端子ｋ，ｌ間の二次端子電圧ＥＴを取り込む。過電流継電器４は、二次端子電圧ＥＴが予め定められた整定値を超えたときに、瞬時要素が動作するように構成される。 Specifically, returning to FIG. 1, the overcurrent relay 4 takes in the secondary current I2 of the current transformer 3 via the input terminals T1 and T2, and also takes in the secondary current I2 of the current transformer 3 via the input terminals T3 and T4. The secondary terminal voltage ET between the secondary terminals k and l of is taken in. The overcurrent relay 4 is configured to operate the instantaneous element when the secondary terminal voltage ET exceeds a predetermined set value.

ここでは、変流器３が図５に示す励磁電圧Ｅ２の特性を有する場合を想定する。 Here, it is assumed that the current transformer 3 has the characteristics of the exciting voltage E2 shown in FIG.

変流器３の定格二次電流が５［Ａ］、定格負担（二次回路に接続する使用負担（計器、継電器および電線の合計消費ＶＡ））が４０［ＶＡ］である場合、二次負担インピーダンスＺｂ＝４０／５２＝１．６［Ω］となり、二次端子電圧ＥＴ＝５［Ａ］×１．６［Ω］＝８［Ｖ］となる。 When the rated secondary current of the current transformer 3 is 5 [A] and the rated load (the usage load connected to the secondary circuit (total consumption VA of the instrument, relay and electric wire)) is 40 [VA], the secondary load Impedance Zb = 40/5 2 = 1.6 [Ω], and secondary terminal voltage ET = 5 [A] × 1.6 [Ω] = 8 [V].

なお、二次巻線インピーダンスＺ２は例えば０．１Ω程度であり、二次負担インピーダンスＺｂ（＝１．６Ω）に比べて十分に小さな値となっている。そのため、励磁電圧Ｅ２と二次端子電圧ＥＴとを同等とみなすことができる。 The secondary winding impedance Z2 is, for example, about 0.1Ω, which is sufficiently smaller than the secondary load impedance Zb (= 1.6Ω). Therefore, the exciting voltage E2 and the secondary terminal voltage ET can be regarded as equivalent.

このような状況において短絡事故が発生し、電力線１に過電流が流れると、変流器３では、励磁電圧Ｅ２が５０Ｖを超える辺りから鉄心４０の磁気飽和を起こすため、励磁電流Ｉｅが急増し、二次電流Ｉ２が減少する。 When a short-circuit accident occurs in such a situation and an overcurrent flows through the power line 1, the current transformer 3 causes magnetic saturation of the iron core 40 when the exciting voltage E2 exceeds 50 V, so that the exciting current Ie increases rapidly. , The secondary current I2 decreases.

過電流継電器４においては、鉄心４０が磁気飽和を起こす励磁電圧Ｅ２である５０Ｖを、入力電圧（二次端子電圧ＥＴ）に対する整定値に予め設定しておくことができる。これによると、二次端子電圧ＥＴが８Ｖから増大して整定値である５０Ｖを超えたとき、過電流継電器４が動作し、遮断器２に対して動作指令を出力することになる。したがって、過電流継電器４は、変流器３の磁気飽和の影響を受けることなく、確実に過電流を検出して動作することができる。 In the overcurrent relay 4, 50 V, which is an exciting voltage E2 at which the iron core 40 causes magnetic saturation, can be set in advance as a set value with respect to the input voltage (secondary terminal voltage ET). According to this, when the secondary terminal voltage ET increases from 8V and exceeds the set value of 50V, the overcurrent relay 4 operates and outputs an operation command to the circuit breaker 2. Therefore, the overcurrent relay 4 can reliably detect and operate the overcurrent without being affected by the magnetic saturation of the current transformer 3.

次に、図６を用いて、過電流継電器４における入力回路７の構成例を説明する。 Next, a configuration example of the input circuit 7 in the overcurrent relay 4 will be described with reference to FIG.

図６は、図１に示した入力回路７の構成例を説明する概略ブロック図である。入力回路７は電源回路１４（図１）から電力供給を受けて動作する。 FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the input circuit 7 shown in FIG. The input circuit 7 operates by receiving power supply from the power supply circuit 14 (FIG. 1).

図６を参照して、入力回路７は、整流器２０，２１と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２と、処理回路２４と、ドライバ２６と、補助継電器Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３とを有する。 With reference to FIG. 6, the input circuit 7 includes rectifiers 20 and 21, an analog / digital (A / D) converter 22, a processing circuit 24, a driver 26, and auxiliary relays X1, X2, X3. ..

整流器２０は、補助変流器５の二次出力を整流および平滑化してＡ／Ｄ変換器２２へ出力する。整流器２１は、補助変圧器６の二次出力を整流および平滑化してＡ／Ｄ変換器２２へ出力する。 The rectifier 20 rectifies and smoothes the secondary output of the auxiliary current transformer 5 and outputs it to the A / D converter 22. The rectifier 21 rectifies and smoothes the secondary output of the auxiliary transformer 6 and outputs it to the A / D converter 22.

Ａ／Ｄ変換器２２は、整流器２０から受けた補助ＣＴ５の二次出力をデジタルデータに変換して処理回路２４へ出力する。Ａ／Ｄ変換器２２は、また、整流器２１から受けた補助変圧器６の二次出力をデジタルデータに変換して処理回路２４へ出力する。 The A / D converter 22 converts the secondary output of the auxiliary CT5 received from the rectifier 20 into digital data and outputs it to the processing circuit 24. The A / D converter 22 also converts the secondary output of the auxiliary transformer 6 received from the rectifier 21 into digital data and outputs it to the processing circuit 24.

処理回路２４は、図示は省略するが、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリとによって構成される。ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムおよびデータに従った演算処理を実行することにより、電力線１の過電流の検出および遮断器２の動作制御が実行される。 Although not shown, the processing circuit 24 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit) and a memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). When the CPU executes arithmetic processing according to the program and data stored in the memory, the detection of the overcurrent of the power line 1 and the operation control of the circuit breaker 2 are executed.

具体的には、処理回路２４は、補助変流器５の二次出力（デジタルデータ）に基づいて、二次電流Ｉ２が瞬時要素の整定値Ｉinst以上であるか否かを判定する。二次電流Ｉ２が整定値Ｉinst以上であると判定されると、処理回路２４は、短絡事故による過電流が発生していると判断する。処理回路２４は、ドライバ２６により補助継電器Ｘ１を駆動することにより、出力回路８内部のトリップ用接点３１を導通する。 Specifically, the processing circuit 24 determines whether or not the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Iinst of the instantaneous element, based on the secondary output (digital data) of the auxiliary current transformer 5. When it is determined that the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Iinst, the processing circuit 24 determines that an overcurrent due to a short circuit accident has occurred. The processing circuit 24 conducts the trip contact 31 inside the output circuit 8 by driving the auxiliary relay X1 by the driver 26.

処理回路２４は、また、二次電流Ｉ２が限時要素の整定値Ｉｏｃ以上であるか否かを判定する。二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上であると判定されると、処理回路２４は、二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上となっている時間（以下、過電流継続時間とも称する）をカウントする。カウント値が動作時間の整定値Ｔｏｃ以上となると、処理回路２４は、過負荷による過電流が発生していると判断する。処理回路２４は、ドライバ２６により補助継電器Ｘ２を駆動することにより、出力回路８内部のトリップ用接点３２を導通する。 The processing circuit 24 also determines whether the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc of the time limit element. When it is determined that the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc, the processing circuit 24 counts the time during which the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc (hereinafter, also referred to as overcurrent duration). When the count value becomes equal to or greater than the set value Toc of the operating time, the processing circuit 24 determines that an overcurrent due to an overload has occurred. The processing circuit 24 conducts the trip contact 32 inside the output circuit 8 by driving the auxiliary relay X2 by the driver 26.

処理回路２４は、さらに、補助変圧器６の二次出力に基づいて、二次端子電圧ＥＴが瞬時要素の整定値Ｖinst以上であるか否かを判定する。二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinst以上であると判定されると、処理回路２４は、短絡事故による過電流が発生していると判断する。処理回路２４は、ドライバ２６により補助継電器Ｘ３を駆動することにより、出力回路８内部のトリップ用接点３３を導通する。 The processing circuit 24 further determines whether or not the secondary terminal voltage ET is equal to or higher than the set value Vinst of the instantaneous element based on the secondary output of the auxiliary transformer 6. When it is determined that the secondary terminal voltage ET is equal to or higher than the set value Vinst, the processing circuit 24 determines that an overcurrent due to a short circuit accident has occurred. The processing circuit 24 conducts the trip contact 33 inside the output circuit 8 by driving the auxiliary relay X3 by the driver 26.

ここで、処理回路２４で使用される瞬時要素の整定値には、入力電流（二次電流Ｉ２）に対応した整定値Ｉinstと、入力電圧（二次端子電圧ＥＴ）に対応した整定値Ｖinstとが含まれる。整定値Ｉinst，Ｉｏｃ，Ｔｏｃは「第１の整定値」の一実施例に対応し、整定値Ｖinstは「第２の整定値」の一実施例に対応する。 Here, the set value of the instantaneous element used in the processing circuit 24 includes a set value Iinst corresponding to the input current (secondary current I2) and a set value Vinst corresponding to the input voltage (secondary terminal voltage ET). Is included. The settling values Iinst, Ioc, and Toc correspond to one embodiment of the "first settling value", and the settling value Vinst corresponds to one example of the "second settling value".

整定値Ｉinstは、限時要素の整定値Ｉｏｃよりも高い。例えば一般的な高圧受電用過電流継電器においては、瞬時要素の整定値Ｉinstが１０Ａ～６０Ａとされ、限時要素の整定値Ｉｏｃが３Ａ～６Ａとされる。 The settling value Iinst is higher than the settling value Ioc of the timed element. For example, in a general high-voltage power receiving overcurrent relay, the set value Iinst of the instantaneous element is 10A to 60A, and the set value Ioc of the time element is 3A to 6A.

整定値Ｖinstは、変流器３の鉄心４０が磁気飽和するときの励磁電圧Ｅ２に基づいて設定される。具体的には、使用する変流器３について、図５に示したような励磁電圧Ｅ２の特性を実験または計算によって導出し、この導出された特性から、磁気飽和域での励磁電圧Ｅ２、すなわち高止まりとなるときの励磁電圧Ｅ２の電圧範囲を求める。この電圧範囲の下限値に基づいて整定値Ｖinstを設定することができる。
なお、式（６）で示したように、励磁電圧Ｅ２＞二次端子電圧ＥＴであるため、整定値Ｖｉｎｓｔの設定においては、変流器３の励磁特性のカーブだけでなく、二次巻線インピーダンスＺ２および二次負担インピーダンスＺｂの値を把握する必要がある。 The set value Vinst is set based on the exciting voltage E2 when the iron core 40 of the current transformer 3 is magnetically saturated. Specifically, for the current transformer 3 to be used, the characteristics of the exciting voltage E2 as shown in FIG. 5 are derived by experiment or calculation, and the exciting voltage E2 in the magnetic saturation region, that is, is derived from the derived characteristics. The voltage range of the exciting voltage E2 when the voltage stops at a high level is obtained. The set value Vinst can be set based on the lower limit of this voltage range.
As shown in the equation (6), since the exciting voltage E2> the secondary terminal voltage ET, when setting the settling value Vinst, not only the curve of the exciting characteristic of the current transformer 3 but also the secondary winding It is necessary to grasp the values of impedance Z2 and secondary load impedance Zb.

このようにすると、変流器３の二次電流Ｉ２が整定値Ｉinstを超えたとき、または、変流器３の二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinstを超えたとき、瞬時要素が動作することになる。したがって、鉄心４０の磁気飽和によって二次電流Ｉ２が減少し、整定値Ｉinstに満たない状況であっても、二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinstを超えたことに基づいて、電力線１の過電流を検出することができる。この結果、確実に過電流を検出することができるため、瞬時要素の不動作または動作遅れを回避することができる。 In this way, when the secondary current I2 of the current transformer 3 exceeds the set value Iinst, or when the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3 exceeds the set value Vinst, the instantaneous element operates. become. Therefore, even in a situation where the secondary current I2 decreases due to the magnetic saturation of the iron core 40 and the set value Iinst is not reached, the overcurrent of the power line 1 is based on the fact that the secondary terminal voltage ET exceeds the set value Vinst. Can be detected. As a result, the overcurrent can be reliably detected, so that it is possible to avoid the non-operation or the operation delay of the instantaneous element.

すなわち、実施の形態１に従う過電流継電器４は、変流器３の二次電流を取り込み、その電流値が予め定められた第１の整定値を超えたときに動作指令を出力するように構成された「第１の過電流保護手段」と、変流器３の二次端子電圧ＥＴを取り込み、その電圧値が予め定められた第２の整定値を超えたときに動作指令を出力するように構成された「第２の過電流保護手段」と備える。これら２つの過電流保護手段が協働することで、確実な過電流保護動作を実現する。 That is, the overcurrent relay 4 according to the first embodiment is configured to take in the secondary current of the current transformer 3 and output an operation command when the current value exceeds a predetermined first set value. The "first overcurrent protection means" and the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3 are taken in, and an operation command is output when the voltage value exceeds a predetermined second set value. It is provided with a "second overcurrent protection means" configured in. By cooperating with these two overcurrent protection means, a reliable overcurrent protection operation is realized.

出力回路８は、トリップ用接点３１，３２，３３と、端子Ｔ８～Ｔ１３とを有する。トリップ用接点３１は、端子Ｔ９，Ｔ１０を介して遮断器２のトリップコイルＴＣと電気的に直列接続される。端子Ｔ９はＨレベルの電源ラインＰおよび端子Ｔ１１に接続され、端子Ｔ１０は端子Ｔ１２に接続される。トリップ用接点３１は、補助継電器Ｘ１により導通または非導通に駆動される。 The output circuit 8 has trip contacts 31, 32, 33 and terminals T8 to T13. The trip contact 31 is electrically connected in series with the trip coil TC of the circuit breaker 2 via the terminals T9 and T10. The terminal T9 is connected to the H level power supply line P and the terminal T11, and the terminal T10 is connected to the terminal T12. The trip contact 31 is driven to be conductive or non-conducting by the auxiliary relay X1.

トリップ用接点３２は、端子Ｔ１１，Ｔ１２を介して遮断器２のトリップコイルＴＣと電気的に直列接続される。端子Ｔ１１は端子Ｔ９，Ｔ１３に接続され、端子Ｔ１２は端子Ｔ１０および出力端子Ｔ８に接続される。トリップ用接点３２は、補助継電器Ｘ２により導通または非導通に駆動される。 The trip contact 32 is electrically connected in series with the trip coil TC of the circuit breaker 2 via the terminals T11 and T12. The terminal T11 is connected to the terminals T9 and T13, and the terminal T12 is connected to the terminal T10 and the output terminal T8. The trip contact 32 is driven to be conductive or non-conducting by the auxiliary relay X2.

トリップ用接点３３は、端子Ｔ１３および出力端子Ｔ８を介して遮断器２のトリップコイルＴＣと電気的に直列接続される。端子Ｔ１３は端子Ｔ１１に接続され、出力端子Ｔ８は端子Ｔ１２およびトリップコイルＴＣの一方端に接続される。トリップコイルＴＣの他方端はＬレベルの電源ラインＮに接続される。 The trip contact 33 is electrically connected in series with the trip coil TC of the circuit breaker 2 via the terminal T13 and the output terminal T8. The terminal T13 is connected to the terminal T11, and the output terminal T8 is connected to one end of the terminal T12 and the trip coil TC. The other end of the trip coil TC is connected to the L level power supply line N.

トリップ用接点３１，３２，３３は電源ラインＰと電源ラインＮとの間に電気的に並列接続されている。したがって、補助継電器Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３のいずれか１つが駆動されることによってトリップ用接点３１，３２，３３のいずれか１つが導通すると、このトリップ用接点を介してトリップコイルＴＣが電源ラインＰおよび電源ラインＮの間に電気的に接続される。これにより、トリップコイルＴＣには、動作指令として電流が供給される。この動作指令を受けてトリップコイルＴＣを励磁することにより、遮断器２が開放（トリップ）される。 The trip contacts 31, 32, 33 are electrically connected in parallel between the power supply line P and the power supply line N. Therefore, when any one of the trip contacts 31, 32, 33 is conducted by driving any one of the auxiliary relays X1, X2, X3, the trip coil TC is connected to the power supply line P and the trip coil TC via the trip contact. It is electrically connected between the power lines N. As a result, a current is supplied to the trip coil TC as an operation command. By exciting the trip coil TC in response to this operation command, the circuit breaker 2 is opened (tripped).

図７は、本実施の形態１に従う過電流継電器４の動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the overcurrent relay 4 according to the first embodiment.

図７を参照して、過電流継電器４は、ステップＳ１０により、変流器３の二次電流Ｉ２を取り込むとともに、ステップＳ２０により、変流器３の二次端子電圧ＥＴを取り込む。過電流継電器４内部では、変流器３の二次電流Ｉ２は、補助変流器５により電子回路レベルの信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器２２を経てデジタルデータとして処理回路２４に入力される。変流器３の二次端子電圧ＥＴは、補助変圧器６により電子回路レベルの信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器２２を経てデジタルデータとして処理回路２４に入力される。 With reference to FIG. 7, the overcurrent relay 4 captures the secondary current I2 of the current transformer 3 in step S10, and captures the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3 in step S20. Inside the overcurrent relay 4, the secondary current I2 of the current transformer 3 is converted into an electronic circuit level signal by the auxiliary current transformer 5, and is input to the processing circuit 24 as digital data via the A / D converter 22. To. The secondary terminal voltage ET of the current transformer 3 is converted into an electronic circuit level signal by the auxiliary transformer 6, and is input to the processing circuit 24 as digital data via the A / D converter 22.

処理回路２４は、これらのデジタルデータと設定部１０にて予め定められている整定値とを比較することとにより、動作判定演算を実行する。整定値は、限時動作のための整定値Ｉｏｃと、瞬時動作のための整定値Ｉinst，Ｖinstとを含む。 The processing circuit 24 executes an operation determination operation by comparing these digital data with a set value predetermined by the setting unit 10. The settling value includes the settling value Ioc for the timed operation and the settling values Iinst and Vinst for the instantaneous operation.

具体的には、処理回路２４は、ステップＳ３０により、二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上であるか否かを判定する。二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃより小さい場合（Ｓ３０のＮＯ判定時）、処理回路２４は電力線１が正常であると判断して処理を終了する。 Specifically, the processing circuit 24 determines in step S30 whether or not the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc. When the secondary current I2 is smaller than the set value Ioc (at the time of NO determination in S30), the processing circuit 24 determines that the power line 1 is normal and ends the processing.

一方、二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上である場合（Ｓ３０のＹＥＳ判定時）、処理回路２４は、ステップＳ４０に進み、二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上となっている時間（過電流継続時間）が動作時間の整定値Ｔｏｃ以上であるか否かを判定する。過電流継続時間が整定値Ｔｏｃ未満である場合（Ｓ４０のＮＯ判定時）、処理回路２４は電力線１が正常であると判断して処理を終了する。 On the other hand, when the secondary current I2 is equal to or higher than the set value Ioc (when YES is determined in S30), the processing circuit 24 proceeds to step S40, and the time during which the secondary current I2 is equal to or higher than the set value Ioc (continuation of overcurrent). It is determined whether or not the time) is equal to or greater than the set value Toc of the operation time. When the overcurrent duration is less than the set value Toc (NO determination in S40), the processing circuit 24 determines that the power line 1 is normal and ends the processing.

これに対して、過電流継続時間が整定値Ｔｏｃ以上である場合（Ｓ４０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ５０により、限時要素が動作する。ステップＳ５０では、処理回路２４は、ドライバ２６によって補助継電器Ｘ２を駆動することにより、トリップ用接点３２を導通する。これにより、ステップＳ６０では、過電流継電器４から遮断器２に対して動作指令が出力される。遮断器２のトリップコイルＴＣが励磁されて遮断器２が開放する。 On the other hand, when the overcurrent duration is equal to or longer than the set value Toc (YES determination in S40), the time limit element operates in step S50. In step S50, the processing circuit 24 conducts the trip contact 32 by driving the auxiliary relay X2 by the driver 26. As a result, in step S60, an operation command is output from the overcurrent relay 4 to the circuit breaker 2. The trip coil TC of the circuit breaker 2 is excited to open the circuit breaker 2.

処理回路２４は、また、ステップＳ７０により、二次電流Ｉ２が整定値Ｉinst以上であるか否かを判定する。二次電流Ｉ２が整定値Ｉinstより小さい場合（Ｓ７０のＮＯ判定時）、処理回路２４は電力線１が正常であると判断して処理を終了する。 The processing circuit 24 also determines in step S70 whether or not the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Iinst. When the secondary current I2 is smaller than the set value Iinst (when NO is determined in S70), the processing circuit 24 determines that the power line 1 is normal and ends the processing.

一方、二次電流Ｉ２が整定値Ｉinst以上である場合（Ｓ７０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ８０により、限時要素が動作する。ステップＳ８０では、処理回路２４は、ドライバ２６によって補助継電器Ｘ１を駆動することにより、トリップ用接点３１を導通する。これにより、ステップＳ８０では、過電流継電器４から遮断器２に対して動作指令が出力される。遮断器２のトリップコイルＴＣが励磁されて遮断器２が開放する。 On the other hand, when the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Iinst (when the determination of YES in S70), the time limit element operates in step S80. In step S80, the processing circuit 24 conducts the trip contact 31 by driving the auxiliary relay X1 by the driver 26. As a result, in step S80, an operation command is output from the overcurrent relay 4 to the circuit breaker 2. The trip coil TC of the circuit breaker 2 is excited to open the circuit breaker 2.

処理回路２４は、ステップＳ３０およびＳ７０における判定処理と並行して、ステップＳ９０により、二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinst以上であるか否かを判定する。二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinstより小さい場合（Ｓ９０のＮＯ判定時）、処理回路２４は電力線１が正常であると判断して処理を終了する。 In parallel with the determination process in steps S30 and S70, the processing circuit 24 determines in step S90 whether or not the secondary terminal voltage ET is equal to or higher than the set value Vinst. When the secondary terminal voltage ET is smaller than the set value Vinst (when NO is determined in S90), the processing circuit 24 determines that the power line 1 is normal and ends the processing.

一方、二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinst以上である場合（Ｓ９０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ８０により、瞬時要素が動作する。ステップＳ８０では、処理回路２４は、ドライバ２６によって補助継電器Ｘ３を駆動することにより、トリップ用接点３３を導通する。これにより、ステップＳ８０では、過電流継電器４から遮断器２に対して動作指令が出力される。遮断器２のトリップコイルＴＣが励磁されて遮断器２が開放する。 On the other hand, when the secondary terminal voltage ET is equal to or higher than the set value Vinst (when the determination of YES in S90), the instantaneous element operates in step S80. In step S80, the processing circuit 24 conducts the trip contact 33 by driving the auxiliary relay X3 by the driver 26. As a result, in step S80, an operation command is output from the overcurrent relay 4 to the circuit breaker 2. The trip coil TC of the circuit breaker 2 is excited to open the circuit breaker 2.

以上説明したように、実施の形態１に従う過電流継電器によれば、変流器３の二次電流Ｉ２および二次端子電圧ＥＴを取り込み、その電流値または電圧値が予め定められた整定値を超えたときに動作するように構成される。これによると、変流器３の鉄心４０の磁気飽和により二次電流Ｉ２が減少して整定値に満たない状況であっても、二次端子電圧ＥＴが整定値を超えたことに基づいて、電力線１の過電流を検出することができる。したがって、瞬時要素の不動作または動作の遅れを回避でき、確実な過電流保護動作を実現することができる。 As described above, according to the overcurrent relay according to the first embodiment, the secondary current I2 and the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3 are taken in, and the current value or the voltage value is set to a predetermined set value. It is configured to operate when it exceeds. According to this, even in a situation where the secondary current I2 decreases due to the magnetic saturation of the iron core 40 of the current transformer 3 and does not reach the set value, the secondary terminal voltage ET exceeds the set value. The overcurrent of the power line 1 can be detected. Therefore, it is possible to avoid the non-operation or the delay of the operation of the instantaneous element, and it is possible to realize a reliable overcurrent protection operation.

［実施の形態２］ [Embodiment 2]

上述した実施の形態１では、過電流継電器４に対して電圧検出機能を付加する構成について説明したが、この電圧検出機能を別体の過電圧継電器に担わせる構成としてもよい。これによると、一般的な過電流継電器および過電圧継電器（ＯＶＲ：Over Voltage Relay）を使用して本発明の過電流継電器４を構築することができる。 In the first embodiment described above, the configuration in which the voltage detection function is added to the overcurrent relay 4 has been described, but the configuration may be such that the voltage detection function is carried by another overvoltage relay. According to this, the overcurrent relay 4 of the present invention can be constructed by using a general overcurrent relay and an overvoltage relay (OVR).

実施の形態２では、過電流継電器と過電圧継電器とを組み合わせて、短絡事故または過負荷時に動作する過電流継電器を実現する構成について説明する。 In the second embodiment, a configuration will be described in which an overcurrent relay and an overvoltage relay are combined to realize an overcurrent relay that operates in the event of a short circuit accident or overload.

図８は、本発明の実施の形態２に従う過電流継電器の概略構成を示す回路図である。 FIG. 8 is a circuit diagram showing a schematic configuration of an overcurrent relay according to the second embodiment of the present invention.

図８を参照して、実施の形態２に従う過電流継電器４は、過電流継電器４Ａおよび過電圧継電器４Ｂにより構成される。過電流継電器４Ａは、入力電流が予め定められた整定値を超えたときに動作する継電器であり、瞬時要素と限時要素とを有する。過電圧継電器４Ｂは、入力電圧が予め定められた整定値を超えたときに動作する継電器であり、瞬時要素を有する。過電流継電器４Ａは「第１の継電器」の一実施例に対応し、過電圧継電器４Ｂは「第２の継電器」の一実施例に対応する。過電流継電器４Ａは「第１の過電流保護手段」を実現し、過電圧継電器４Ｂは「第２の過電流保護手段」を実現する。 With reference to FIG. 8, the overcurrent relay 4 according to the second embodiment is composed of an overcurrent relay 4A and an overvoltage relay 4B. The overcurrent relay 4A is a relay that operates when the input current exceeds a predetermined set value, and has an instantaneous element and a time-limited element. The overvoltage relay 4B is a relay that operates when the input voltage exceeds a predetermined set value, and has an instantaneous element. The overcurrent relay 4A corresponds to one embodiment of the "first relay", and the overvoltage relay 4B corresponds to one embodiment of the "second relay". The overcurrent relay 4A realizes the "first overcurrent protection means", and the overvoltage relay 4B realizes the "second overcurrent protection means".

過電流継電器４Ａは、静止形（デジタル形）過電流継電器であって、入力端子Ｔ１，Ｔ２と、接地端子Ｔ５と、電源端子Ｔ６，Ｔ７と、出力端子Ｔ１２とを備える。過電流継電器４は、補助変流器（Ａｕｘ－ＣＴ）５と、入力回路７Ａと、出力回路８Ａと、設定部１０Ａと、表示部１２Ａと、電源回路１４Ａとをさらに備える。 The overcurrent relay 4A is a static (digital) overcurrent relay, and includes input terminals T1 and T2, a ground terminal T5, power supply terminals T6 and T7, and an output terminal T12. The overcurrent relay 4 further includes an auxiliary current transformer (Aux-CT) 5, an input circuit 7A, an output circuit 8A, a setting unit 10A, a display unit 12A, and a power supply circuit 14A.

入力端子Ｔ１，Ｔ２は変流器３の二次端子ｋ，ｌにそれぞれ接続され、変流器３により取り込まれた電力線１の電流を受ける。補助変流器５は、入力端子Ｔ１，Ｔ２に接続され、変流器３により取り込まれた電力線１の電流を取り込み、電力線１の電流を電子回路レベルの電圧に変圧して入力回路７Ａへ出力する。 The input terminals T1 and T2 are connected to the secondary terminals k and l of the current transformer 3, respectively, and receive the current of the power line 1 taken in by the current transformer 3. The auxiliary current transformer 5 is connected to the input terminals T1 and T2, takes in the current of the power line 1 taken in by the current transformer 3, transforms the current of the power line 1 into an electronic circuit level voltage, and outputs it to the input circuit 7A. do.

入力回路７Ａは、補助変流器５の二次出力に基づいて、電力線１に流れる電流を計測するとともに、短絡事故または過負荷により発生した電力線１の過電流を検出する。入力回路７Ａは、電力線１の過電流を検出すると、検出信号を出力回路８Ａへ出力する。入力回路７Ａは、例えばマイクロコンピュータ等によって構成することが可能である。 The input circuit 7A measures the current flowing through the power line 1 based on the secondary output of the auxiliary current transformer 5, and detects the overcurrent of the power line 1 caused by a short circuit accident or overload. When the input circuit 7A detects the overcurrent of the power line 1, the input circuit 7A outputs a detection signal to the output circuit 8A. The input circuit 7A can be configured by, for example, a microcomputer or the like.

出力回路８Ａは、入力回路７Ａから検出信号を受けると、出力端子Ｔ１２から電力線１に接続された遮断器２に対して動作指令を出力する。この動作指令に応答して遮断器２が開放（トリップ）することにより、電力線１が遮断される。 When the output circuit 8A receives the detection signal from the input circuit 7A, the output circuit 8A outputs an operation command from the output terminal T12 to the circuit breaker 2 connected to the power line 1. When the circuit breaker 2 is opened (tripped) in response to this operation command, the power line 1 is cut off.

電源回路１４Ａ、設定部１０Ａおよび表示部１２Ａは、それぞれ、図１に示した電源回路１４、設定部１０および表示部１２と同様の構成を有している。 The power supply circuit 14A, the setting unit 10A, and the display unit 12A have the same configurations as the power supply circuit 14, the setting unit 10 and the display unit 12 shown in FIG. 1, respectively.

過電圧継電器４Ｂは、静止形（デジタル形）過電圧継電器であって、入力端子Ｔ３，Ｔ４と、接地端子Ｔ５と、電源端子Ｔ６，Ｔ７と、出力端子Ｔ８とを備える。過電圧継電器４Ｂは、補助変圧器（ＰＴ）６と、入力回路７Ｂと、出力回路８Ｂと、設定部１０Ｂと、表示部１２Ｂと、電源回路１４Ｂとをさらに備える。 The overvoltage relay 4B is a static (digital) overvoltage relay, and includes input terminals T3 and T4, a ground terminal T5, power supply terminals T6 and T7, and an output terminal T8. The overvoltage relay 4B further includes an auxiliary transformer (PT) 6, an input circuit 7B, an output circuit 8B, a setting unit 10B, a display unit 12B, and a power supply circuit 14B.

入力端子Ｔ３，Ｔ４は変流器３の二次端子ｋ，ｌにそれぞれ接続され、変流器３の二次端子電圧ＥＴを受ける。補助変圧器６は、入力端子Ｔ３，Ｔ４に接続され、変流器３の二次端子電圧ＥＴを取り込み、二次端子電圧ＥＴ流を電子回路レベルの電圧に変圧して入力回路７Ｂへ出力する。 The input terminals T3 and T4 are connected to the secondary terminals k and l of the current transformer 3, respectively, and receive the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3. The auxiliary transformer 6 is connected to the input terminals T3 and T4, takes in the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3, transforms the secondary terminal voltage ET flow to a voltage at the electronic circuit level, and outputs the voltage to the input circuit 7B. ..

入力回路７Ｂは、補助変圧器６の二次出力に基づいて、短絡事故または過負荷により発生した電力線１の過電流を検出する。入力回路７Ｂは、電力線１の過電流を検出すると、検出信号を出力回路８Ｂへ出力する。入力回路７Ｂは、例えばマイクロコンピュータ等によって構成することが可能である。 The input circuit 7B detects the overcurrent of the power line 1 generated by the short circuit accident or the overload based on the secondary output of the auxiliary transformer 6. When the input circuit 7B detects the overcurrent of the power line 1, the input circuit 7B outputs a detection signal to the output circuit 8B. The input circuit 7B can be configured by, for example, a microcomputer or the like.

出力回路８Ｂは、入力回路７Ｂから検出信号を受けると、出力端子Ｔ８から遮断器２に対して動作指令を出力する。この動作指令に応答して遮断器２が開放（トリップ）することにより、電力線１が遮断される。 When the output circuit 8B receives the detection signal from the input circuit 7B, the output circuit 8B outputs an operation command to the circuit breaker 2 from the output terminal T8. When the circuit breaker 2 is opened (tripped) in response to this operation command, the power line 1 is cut off.

電源回路１４Ｂ、設定部１０Ｂおよび表示部１２Ｂは、それぞれ、図１に示した電源回路１４、設定部１０および表示部１２と同様の構成を有している。 The power supply circuit 14B, the setting unit 10B, and the display unit 12B have the same configurations as the power supply circuit 14, the setting unit 10, and the display unit 12 shown in FIG. 1, respectively.

次に、図９を用いて、過電流継電器４Ａにおける入力回路７Ａおよび過電圧継電器４Ｂにおける入力回路７Ｂの構成例を説明する。 Next, a configuration example of the input circuit 7A in the overcurrent relay 4A and the input circuit 7B in the overvoltage relay 4B will be described with reference to FIG. 9.

図９は、図８に示した入力回路７Ａ，７Ｂの構成例を説明する概略ブロック図である。入力回路７Ａ，７Ｂは電源回路１４Ａ，１４Ｂからそれぞれ電力供給を受けて動作する。 FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the input circuits 7A and 7B shown in FIG. The input circuits 7A and 7B operate by receiving power supply from the power supply circuits 14A and 14B, respectively.

図９を参照して、入力回路７Ａは、整流器２０と、Ａ／Ｄ変換器２２Ａと、処理回路２４Ａと、ドライバ２６Ａと、補助継電器Ｘ１，Ｘ２とを有する。 With reference to FIG. 9, the input circuit 7A includes a rectifier 20, an A / D converter 22A, a processing circuit 24A, a driver 26A, and auxiliary relays X1 and X2.

整流器２０は、補助変流器５の二次出力を整流および平滑化してＡ／Ｄ変換器２２Ａへ出力する。Ａ／Ｄ変換器２２Ａは、整流器２０から受けた補助変流器５の二次出力をデジタルデータに変換して処理回路２４Ａへ出力する。 The rectifier 20 rectifies and smoothes the secondary output of the auxiliary current transformer 5 and outputs it to the A / D converter 22A. The A / D converter 22A converts the secondary output of the auxiliary current transformer 5 received from the rectifier 20 into digital data and outputs it to the processing circuit 24A.

処理回路２４Ａは、補助変流器５の二次出力（デジタルデータ）に基づいて二次電流Ｉ２が瞬時要素の整定値Ｉinst以上であるか否かを判定する。二次電流Ｉ２が整定値Ｉinst以上であると判定されると、処理回路２４Ａは、短絡事故による過電流が発生していると判断する。処理回路２４Ａは、ドライバ２６Ａにより補助継電器Ｘ１を駆動することにより、出力回路８Ａ内部のトリップ用接点３１を導通する。 The processing circuit 24A determines whether or not the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Iinst of the instantaneous element based on the secondary output (digital data) of the auxiliary current transformer 5. When it is determined that the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Iinst, the processing circuit 24A determines that an overcurrent due to a short circuit accident has occurred. The processing circuit 24A conducts the trip contact 31 inside the output circuit 8A by driving the auxiliary relay X1 by the driver 26A.

処理回路２４Ａは、また、二次電流Ｉ２が限時要素の整定値Ｉｏｃ以上であるか否かを判定する。二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上であると判定されると、処理回路２４Ａは、二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上となっている時間（過電流継続時間）をカウントする。カウント値が動作時間の整定値Ｔｏｃ以上となると、処理回路２４Ａは、過負荷による過電流が発生していると判断する。処理回路２４は、ドライバ２６Ａにより補助継電器Ｘ２を駆動することにより、出力回路８内部のトリップ用接点３２を導通する。 The processing circuit 24A also determines whether or not the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc of the time limit element. When it is determined that the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc, the processing circuit 24A counts the time (overcurrent duration) when the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc. When the count value becomes equal to or greater than the set value Toc of the operating time, the processing circuit 24A determines that an overcurrent due to an overload has occurred. The processing circuit 24 conducts the trip contact 32 inside the output circuit 8 by driving the auxiliary relay X2 by the driver 26A.

出力回路８Ａは、トリップ用接点３１，３２と、端子Ｔ９～Ｔ１２とを有する。トリップ用接点３１は、端子Ｔ９，Ｔ１０を介して遮断器２のトリップコイルＴＣと電気的に直列に接続される。端子Ｔ９はＨレベルの電源ラインＰおよび端子Ｔ１１に接続され、端子Ｔ１０は端子Ｔ１２に接続される。トリップ用接点３１は、補助継電器Ｘ１により導通または非導通に駆動される。 The output circuit 8A has trip contacts 31 and 32 and terminals T9 to T12. The trip contact 31 is electrically connected in series with the trip coil TC of the circuit breaker 2 via terminals T9 and T10. The terminal T9 is connected to the H level power supply line P and the terminal T11, and the terminal T10 is connected to the terminal T12. The trip contact 31 is driven to be conductive or non-conducting by the auxiliary relay X1.

トリップ用接点３２は、端子Ｔ１１，Ｔ１２を介して遮断器２のトリップコイルＴＣと電気的に直列に接続される。端子Ｔ１１は端子Ｔ９，Ｔ１３に接続され、端子Ｔ１２は端子Ｔ１０および出力端子Ｔ８に接続される。トリップ用接点３２は、補助継電器Ｘ２により導通または非導通に駆動される。 The trip contact 32 is electrically connected in series with the trip coil TC of the circuit breaker 2 via the terminals T11 and T12. The terminal T11 is connected to the terminals T9 and T13, and the terminal T12 is connected to the terminal T10 and the output terminal T8. The trip contact 32 is driven to be conductive or non-conducting by the auxiliary relay X2.

入力回路７Ｂは、整流器２１と、Ａ／Ｄ変換器２２Ｂと、処理回路２４Ｂと、ドライバ２６Ｂと、補助継電器Ｘ３とを有する。 The input circuit 7B includes a rectifier 21, an A / D converter 22B, a processing circuit 24B, a driver 26B, and an auxiliary relay X3.

整流器２１は、補助変圧器６の二次出力を整流および平滑化してＡ／Ｄ変換器２２Ｂへ出力する。Ａ／Ｄ変換器２２Ｂは、整流器２１から受けた補助変圧器６の二次出力をデジタルデータに変換して処理回路２４Ｂへ出力する。 The rectifier 21 rectifies and smoothes the secondary output of the auxiliary transformer 6 and outputs it to the A / D converter 22B. The A / D converter 22B converts the secondary output of the auxiliary transformer 6 received from the rectifier 21 into digital data and outputs it to the processing circuit 24B.

処理回路２４Ｂは、補助変圧器６の二次出力（デジタルデータ）に基づいて、二次端子電圧ＥＴが瞬時要素の整定値Ｖinst以上であるか否かを判定する。二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinst以上であると判定されると、処理回路２４Ｂは、短絡事故による過電流が発生していると判断する。処理回路２４Ｂは、ドライバ２６Ｂにより補助継電器Ｘ３を駆動することにより、出力回路８Ｂ内部のトリップ用接点３３を導通する。 The processing circuit 24B determines whether or not the secondary terminal voltage ET is equal to or higher than the set value Vinst of the instantaneous element based on the secondary output (digital data) of the auxiliary transformer 6. When it is determined that the secondary terminal voltage ET is equal to or higher than the set value Vinst, the processing circuit 24B determines that an overcurrent due to a short circuit accident has occurred. The processing circuit 24B conducts the trip contact 33 inside the output circuit 8B by driving the auxiliary relay X3 by the driver 26B.

出力回路８Ｂは、トリップ用接点３３と、端子Ｔ８，Ｔ１３とを有する。トリップ用接点３３は、端子Ｔ１３，Ｔ８を介して遮断器２のトリップコイルＴＣと電気的に直列に接続される。端子Ｔ１３出力回路８Ａの端子Ｔ１１に接続され、端子Ｔ８は端子Ｔ１２および遮断器２のトリップコイルＴＣの一方端に接続される。トリップコイルＴＣの他方端はＬレベルの電源ラインＮに接続される。トリップ用接点３３は、補助継電器Ｘ３により導通または非導通に駆動される。 The output circuit 8B has a trip contact 33 and terminals T8 and T13. The trip contact 33 is electrically connected in series with the trip coil TC of the circuit breaker 2 via terminals T13 and T8. It is connected to the terminal T11 of the terminal T13 output circuit 8A, and the terminal T8 is connected to one end of the trip coil TC of the terminal T12 and the circuit breaker 2. The other end of the trip coil TC is connected to the L level power supply line N. The trip contact 33 is driven by the auxiliary relay X3 to be conductive or non-conducting.

図６に示した出力回路８と同様に、出力回路８Ａのトリップ用接点３１，３２および出力回路８Ｂのトリップ用接点３３は電源ラインＰと電源ラインＮとの間に電気的に並列に接続されている。したがって、補助継電器Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３のいずれか１つが駆動されることによってトリップ用接点３１，３２，３３のいずれか１つが導通すると、このトリップ用接点を介してトリップコイルＴＣが電源ラインＰおよび電源ラインＮの間に電気的に接続される。これにより、トリップコイルＴＣには、動作指令として電流が供給される。この動作指令を受けてトリップコイルＴＣが励磁され、遮断器２が開放（トリップ）される。 Similar to the output circuit 8 shown in FIG. 6, the trip contacts 31 and 32 of the output circuit 8A and the trip contacts 33 of the output circuit 8B are electrically connected in parallel between the power supply line P and the power supply line N. ing. Therefore, when any one of the trip contacts 31, 32, 33 is conducted by driving any one of the auxiliary relays X1, X2, X3, the trip coil TC is connected to the power supply line P and the trip coil TC via the trip contact. It is electrically connected between the power lines N. As a result, a current is supplied to the trip coil TC as an operation command. In response to this operation command, the trip coil TC is excited and the circuit breaker 2 is opened (tripped).

このように実施の形態２に従う過電流継電器４では、過電圧継電器４Ｂは変流器３の二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinstを超えたときに動作するように構成される。整定値Ｖinstは、実施の形態１で説明したように、変流器３において鉄心４０の磁気飽和が起こる励磁電圧Ｅ２（例えば５０Ｖ程度）に基づいて設定される。 As described above, in the overcurrent relay 4 according to the second embodiment, the overvoltage relay 4B is configured to operate when the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3 exceeds the set value Vinst. The set value Vinst is set based on the exciting voltage E2 (for example, about 50 V) at which magnetic saturation of the iron core 40 occurs in the current transformer 3, as described in the first embodiment.

一方、一般的な過電圧継電器は、発電機の制御系の故障による電圧の過昇保護や、コンデンサの過負荷保護などに使用され、その整定範囲は一般に１２０～１５０Ｖである。このように一般的な過電圧継電器では整定範囲が高いため、一般的な過電圧継電器を過電圧継電器４Ｂに適用する場合、その整定値をより小さい値に変更する必要がある。 On the other hand, a general overvoltage relay is used for overvoltage protection due to a failure of the control system of a generator, overload protection of a capacitor, and the like, and the settling range is generally 120 to 150V. As described above, since the setting range is high in a general overvoltage relay, when applying a general overvoltage relay to the overvoltage relay 4B, it is necessary to change the setting value to a smaller value.

図１０は、本実施の形態２に従う過電流継電器４Ａおよび過電圧継電器４Ｂの動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the overcurrent relay 4A and the overvoltage relay 4B according to the second embodiment.

図１０を参照して、過電流継電器４Ａは、ステップＳ１０により、変流器３の二次電流Ｉ２を取り込む。過電流継電器４Ａ内部では、変流器３の二次電流Ｉ２は、補助変流器５により電子回路レベルの信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器２２Ａを経てデジタルデータとして処理回路２４Ａに入力される。 With reference to FIG. 10, the overcurrent relay 4A takes in the secondary current I2 of the current transformer 3 in step S10. Inside the overcurrent relay 4A, the secondary current I2 of the current transformer 3 is converted into an electronic circuit level signal by the auxiliary current transformer 5, and is input to the processing circuit 24A as digital data via the A / D converter 22A. To.

処理回路２４Ａはデジタルデータと設定部１０Ａにて予め定められている整定値Ｉｏｃ，Ｉinstとを比較することにより、動作判定演算を実行する。具体的には、処理回路２４Ａは、ステップＳ３０により、二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上であるか否かを判定する。二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃより小さい場合（Ｓ３０のＮＯ判定時）、処理回路２４は電力線１が正常であると判断して処理を終了する。一方、二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上である場合（Ｓ３０のＹＥＳ判定時）、処理回路２４Ａは、ステップＳ４０にて、二次電流Ｉ２が整定値Ｉｏｃ以上となっている時間（過電流継続時間）が動作時間の整定値Ｔｏｃ以上であるか否かを判定する。 The processing circuit 24A executes an operation determination operation by comparing the digital data with the set values Ioc and Iinst predetermined by the setting unit 10A. Specifically, the processing circuit 24A determines in step S30 whether or not the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc. When the secondary current I2 is smaller than the set value Ioc (at the time of NO determination in S30), the processing circuit 24 determines that the power line 1 is normal and ends the processing. On the other hand, when the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc (when YES is determined in S30), the processing circuit 24A determines in step S40 that the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Ioc (continuation of overcurrent). It is determined whether or not the time) is equal to or greater than the set value Toc of the operation time.

ステップＳ４０にて過電流継続時間が整定値Ｔｏｃ未満である場合（Ｓ４０のＮＯ判定時）、処理回路２４Ａは電力線１が正常であると判断して処理を終了する。これに対して、過電流継続時間が整定値Ｔｏｃ以上である場合（Ｓ４０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ５０により、限時要素が動作する。ステップＳ５０では、処理回路２４は、ドライバ２６Ａによって補助継電器Ｘ２を駆動することにより、トリップ用接点３２を導通する。これにより、ステップＳ６０では、過電流継電器４Ａから遮断器２に対して動作指令が出力され、遮断器２が開放する。 If the overcurrent duration is less than the set value Toc in step S40 (NO determination in S40), the processing circuit 24A determines that the power line 1 is normal and ends the processing. On the other hand, when the overcurrent duration is equal to or longer than the set value Toc (YES determination in S40), the time limit element operates in step S50. In step S50, the processing circuit 24 conducts the trip contact 32 by driving the auxiliary relay X2 by the driver 26A. As a result, in step S60, an operation command is output from the overcurrent relay 4A to the circuit breaker 2, and the circuit breaker 2 is opened.

処理回路２４Ａは、ステップＳ３０の判定処理と並行して、ステップＳ７０により、二次電流Ｉ２が整定値Ｉinst以上であるか否かを判定する。二次電流Ｉ２が整定値Ｉinstより小さい場合（Ｓ７０のＮＯ判定時）、処理回路２４Ａは電力線１が正常であると判断して処理を終了する。 In parallel with the determination process in step S30, the processing circuit 24A determines in step S70 whether or not the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Iinst. When the secondary current I2 is smaller than the set value Iinst (when NO is determined in S70), the processing circuit 24A determines that the power line 1 is normal and ends the processing.

一方、二次電流Ｉ２が整定値Ｉinst以上である場合（Ｓ７０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ８０により、瞬時要素が動作する。ステップＳ８０では、処理回路２４Ａは、ドライバ２６Ａによって補助継電器Ｘ１を駆動することにより、トリップ用接点３１を導通する。これにより、ステップＳ６０では、過電流継電器４Ａから遮断器２に対して動作指令が出力され、遮断器２が開放する。 On the other hand, when the secondary current I2 is equal to or greater than the set value Iinst (when the determination of YES in S70), the instantaneous element operates in step S80. In step S80, the processing circuit 24A conducts the trip contact 31 by driving the auxiliary relay X1 by the driver 26A. As a result, in step S60, an operation command is output from the overcurrent relay 4A to the circuit breaker 2, and the circuit breaker 2 is opened.

過電圧継電器４Ｂにおいては、ステップＳ３０により、変流器３の二次端子電圧ＥＴを取り込むと、補助変圧器６により電子回路レベルの信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器２２Ｂを経てデジタルデータとして処理回路２４Ｂに入力される。 In the overvoltage relay 4B, when the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3 is taken in by step S30, it is converted into an electronic circuit level signal by the auxiliary transformer 6 and processed as digital data via the A / D converter 22B. It is input to the circuit 24B.

処理回路２４Ｂはデジタルデータと設定部１０Ｂにて予め定められている整定値Ｖinstとを比較することにより、動作判定演算を実行する。具体的には、処理回路２４Ｂは、ステップＳ９０により、二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinst以上であるか否かを判定する。二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinstより小さい場合（Ｓ９０のＮＯ判定時）、処理回路２４Ｂは電力線１が正常であると判断して処理を終了する。 The processing circuit 24B executes an operation determination operation by comparing the digital data with the set value Vinst predetermined by the setting unit 10B. Specifically, the processing circuit 24B determines in step S90 whether or not the secondary terminal voltage ET is equal to or higher than the set value Vinst. When the secondary terminal voltage ET is smaller than the set value Vinst (when NO is determined in S90), the processing circuit 24B determines that the power line 1 is normal and ends the processing.

一方、二次端子電圧ＥＴが整定値Ｖinst以上である場合（Ｓ９０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１００により、瞬時要素が動作する。ステップＳ１００では、処理回路２４Ｂは、ドライバ２６Ｂによって補助継電器Ｘ３を駆動することにより、トリップ用接点３３を導通する。これにより、ステップＳ１１０では、過電圧継電器４Ｂから遮断器２に対して動作指令が出力され、遮断器２が開放する。 On the other hand, when the secondary terminal voltage ET is equal to or higher than the set value Vinst (when the determination of YES in S90), the instantaneous element operates in step S100. In step S100, the processing circuit 24B conducts the trip contact 33 by driving the auxiliary relay X3 by the driver 26B. As a result, in step S110, an operation command is output from the overvoltage relay 4B to the circuit breaker 2, and the circuit breaker 2 is opened.

以上説明したように、実施の形態２に従う過電流継電器によれば、変流器３の二次電流Ｉ２が整定値を超えたときに動作するように構成された過電流継電器４Ａ（第１の継電器）と、変流器３の二次端子電圧ＥＴが整定値を超えたときに動作するように構成された過電圧継電器４Ｂ（第２の継電器）とを組み合わせて構成される。したがって、変流器３の鉄心の磁気飽和により二次電流Ｉ２が減少して整定値に満たないために過電流継電器４Ａが動作しない状況であっても、過電圧継電器４Ｂが、二次端子電圧ＥＴが整定値を超えたことに基づいて電力線の過電流を検出して動作することができる。これにより、瞬時要素の不動作または動作遅れを回避できるため、確実な過電流保護動作を実現することができる。
なお、上述した実施の形態では、変流器の二次電流および二次端子電圧を取り込み、その電流値または電圧値が予め定められた整定値を超えたときに動作するように構成された過電流継電器について説明したが、本発明の適用は、計測・計量機能のみを有する単機能過電流継電器に限定されず、計測・計量機能および継電器機能（保護機能）が一体化された複合形継電器であるマルチリレーに対しても本発明を適用することが可能である。 As described above, according to the overcurrent relay according to the second embodiment, the overcurrent relay 4A (first) configured to operate when the secondary current I2 of the current transformer 3 exceeds the set value. The relay) and the overvoltage relay 4B (second relay) configured to operate when the secondary terminal voltage ET of the current transformer 3 exceeds the set value are configured. Therefore, even in a situation where the overcurrent relay 4A does not operate because the secondary current I2 decreases due to the magnetic saturation of the iron core of the current transformer 3 and does not reach the set value, the overvoltage relay 4B still has the secondary terminal voltage ET. Can operate by detecting the overcurrent of the power line based on the fact that the set value is exceeded. As a result, it is possible to avoid non-operation or operation delay of the instantaneous element, so that a reliable overcurrent protection operation can be realized.
In the above-described embodiment, the secondary current and the secondary terminal voltage of the relay are taken in, and the relay is configured to operate when the current value or the voltage value exceeds a predetermined set value. Although the current relay has been described, the application of the present invention is not limited to a single-function overcurrent relay having only a measurement / measurement function, but is a composite relay in which a measurement / measurement function and a relay function (protection function) are integrated. The present invention can also be applied to a certain multi-relay.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１ 電力線、２ 遮断器、３ 変流器、４，４Ａ 過電流継電器、４Ｂ 過電圧継電器、５ 補助変流器、６ 補助変圧器、７，７Ａ，７Ｂ 入力回路、８，８Ａ，８Ｂ 出力回路、１０，１０Ａ，１０Ｂ 設定部、１２，１２Ａ，１２Ｂ 表示部、１４，１４Ａ，１４Ｂ 電源回路、２０，２１ 整流器、２２，２２Ａ，２２Ｂ Ａ／Ｄ変換器、２４，２４Ａ，２４Ｂ 処理回路、２６，２６Ａ，２６Ｂ ドライバ、３１，３２，３３ トリップ用接点、４０ 鉄心、４１ 一次巻線、４２ 二次巻線、５０ 電源、Ｉ１ 一次電流、Ｉ２ 二次電流、Ｉｅ 励磁電流、Ｅ２ 励磁電圧、ＥＴ 二次端子電圧、Ｔ１～Ｔ４ 入力端子、Ｔ５ 接地端子、Ｔ８，Ｔ１２ 出力端子、Ｔ９～Ｔ１１，Ｔ１３ 端子、Ｘ１～Ｘ３ 補助継電器、ＴＣ トリップコイル、ｋ，ｌ 二次端子。 1 power line, 2 breaker, 3 current transformer, 4,4A overcurrent relay, 4B overvoltage relay, 5 auxiliary current transformer, 6 auxiliary transformer, 7,7A, 7B input circuit, 8,8A, 8B output circuit, 10,10A,10B setting unit, 12,12A, 12B display unit, 14,14A, 14B power supply circuit, 20,21 rectifier, 22,22A, 22B A / D converter, 24,24A, 24B processing circuit, 26, 26A, 26B driver, 31, 32, 33 trip contacts, 40 iron core, 41 primary winding, 42 secondary winding, 50 power supply, I1 primary current, I2 secondary current, Ie exciting current, E2 exciting voltage, ET secondary Next terminal voltage, T1 to T4 input terminal, T5 ground terminal, T8, T12 output terminal, T9 to T11, T13 terminal, X1 to X3 auxiliary current transformer, TC trip coil, k, l secondary terminal.

Claims (3)

遮断器が接続された電力線に過電流が生じたときに、前記遮断器に動作指令を出力する過電流継電器であって、
前記電力線には変流器が配置され、前記変流器は、前記電力線の電流を流す一次巻線、前記電流に応じて誘導される二次電流を二次端子から出力する二次巻線、および前記一次巻線および前記二次巻線が巻かれる鉄心を有し、
前記変流器の前記二次電流を受ける第１および第２の入力端子と、
前記変流器の二次端子電圧を受ける第３および第４の入力端子と、
前記第１および第２の入力端子から与えられる前記二次電流を入力とする補助変流器と、
前記第３および第４の入力端子から与えられる前記二次端子電圧を入力とする補助変圧器と、
前記補助変流器の二次電流および前記補助変圧器の二次出力の各々をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器と、
前記デジタルデータを用いた演算処理を実行することにより前記動作指令を出力する処理回路とを備え、
前記処理回路は、
前記補助変流器の二次電流に基づいたデジタルデータが予め定められた第１の整定値を超えたときに前記動作指令を出力するように構成された第１の過電流保護手段と、
前記補助変圧器の二次出力の電圧に基づいたデジタルデータが予め定められた第２の整定値を超えたときに前記動作指令を出力するように構成された第２の過電流保護手段とを含み、
前記第２の整定値は、前記変流器において前記鉄心の磁気飽和が起こるときの励磁電圧に基づいて設定される、過電流継電器。 An overcurrent relay that outputs an operation command to the circuit breaker when an overcurrent occurs in the power line to which the circuit breaker is connected.
A current transformer is arranged in the power line, and the current transformer is a primary winding that flows the current of the power line, a secondary winding that outputs a secondary current induced according to the current from the secondary terminal. And has an iron core around which the primary winding and the secondary winding are wound.
The first and second input terminals that receive the secondary current of the current transformer, and
The third and fourth input terminals that receive the secondary terminal voltage of the current transformer, and
An auxiliary current transformer that receives the secondary current given from the first and second input terminals as an input, and
An auxiliary transformer that inputs the secondary terminal voltage given from the third and fourth input terminals, and
An analog / digital converter that converts each of the secondary current of the auxiliary current transformer and the secondary output of the auxiliary transformer into digital data.
It is provided with a processing circuit that outputs the operation command by executing arithmetic processing using the digital data.
The processing circuit is
A first overcurrent protection means configured to output the operation command when digital data based on the secondary current of the auxiliary current transformer exceeds a predetermined first set value.
A second overcurrent protection means configured to output the operation command when the digital data based on the voltage of the secondary output of the auxiliary transformer exceeds a predetermined second set value. Including,
The second set value is an overcurrent relay that is set based on the exciting voltage at which the magnetic saturation of the iron core occurs in the current transformer . 前記第１の整定値は、瞬時要素の動作値となる整定値と、限時要素の動作値および動作時間となる整定値とを含み、
前記第２の整定値は、前記瞬時要素の動作値となる整定値を含む、請求項１に記載の過電流継電器。 The first set value includes a set value that is an operation value of an instantaneous element and a set value that is an operation value and an operation time of a time-limited element.
The overcurrent relay according to claim 1, wherein the second set value includes a set value that is an operating value of the instantaneous element. 遮断器が接続された電力線に過電流が生じたときに、前記遮断器に動作指令を出力する過電流継電器であって、
前記電力線には変流器が配置され、前記変流器は、前記電力線の電流を流す一次巻線、前記電流に応じて誘導される二次電流を二次端子から出力する二次巻線、および前記一次巻線および前記二次巻線が巻かれる鉄心を有し、
第１の継電器と、
第２の継電器とを備え、
前記第１の継電器は、
前記変流器の前記二次電流を受ける第１および第２の入力端子と、
前記第１および第２の入力端子から与えられる前記二次電流を入力とする補助変流器と、
前記補助変流器の二次電流をデジタルデータに変換する第１のアナログ／デジタル変換器と、
前記補助変流器の二次電流に基づいたデジタルデータが予め定められた第１の整定値を超えたときに前記動作指令を出力するように構成された第１の処理回路とを含み、
前記第２の継電器は、
前記変流器の二次端子電圧を受ける第３および第４の入力端子と、
前記第３および第４の入力端子から与えられる前記二次端子電圧を入力とする補助変圧器と、
前記補助変圧器の二次出力をデジタルデータに変換する第２のアナログ／デジタル変換器と、
前記補助変圧器の二次出力の電圧に基づいたデジタルデータが予め定められた第２の整定値を超えたときに前記動作指令を出力するように構成された第２の処理回路とを含み、
前記第２の整定値は、前記変流器において前記鉄心の磁気飽和が起こるときの励磁電圧に基づいて設定される、過電流継電器。 An overcurrent relay that outputs an operation command to the circuit breaker when an overcurrent occurs in the power line to which the circuit breaker is connected.
A current transformer is arranged in the power line, and the current transformer is a primary winding through which the current of the power line flows, and a secondary winding in which a secondary current induced according to the current is output from the secondary terminal. And has an iron core around which the primary winding and the secondary winding are wound.
The first relay and
Equipped with a second relay
The first relay is
The first and second input terminals that receive the secondary current of the current transformer, and
An auxiliary current transformer that receives the secondary current given from the first and second input terminals as an input, and
A first analog / digital converter that converts the secondary current of the auxiliary current transformer into digital data, and
It includes a first processing circuit configured to output the operation command when the digital data based on the secondary current of the auxiliary current transformer exceeds a predetermined first set value.
The second relay is
The third and fourth input terminals that receive the secondary terminal voltage of the current transformer, and
An auxiliary transformer that inputs the secondary terminal voltage given from the third and fourth input terminals, and
A second analog / digital converter that converts the secondary output of the auxiliary transformer into digital data,
It includes a second processing circuit configured to output the operation command when the digital data based on the voltage of the secondary output of the auxiliary transformer exceeds a predetermined second set value. ,
The second set value is an overcurrent relay that is set based on the exciting voltage at which the magnetic saturation of the iron core occurs in the current transformer .
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