JPH07322469A - 地絡保護継電器 - Google Patents
地絡保護継電器Info
- Publication number
- JPH07322469A JPH07322469A JP6103892A JP10389294A JPH07322469A JP H07322469 A JPH07322469 A JP H07322469A JP 6103892 A JP6103892 A JP 6103892A JP 10389294 A JP10389294 A JP 10389294A JP H07322469 A JPH07322469 A JP H07322469A
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Abstract
を行う。 【構成】 点検時のマイクロプロセッサ5は地絡故障を
模擬した零相電圧E02、零相電流I02に相当するディジ
タル信号を出力する。この出力はD/A変換器7で電圧
E02、電流I02に変換され、フィルタ1、2に入力され
る。A/D変換器3はフィルタ1、2の出力をディジタ
ル信号に変換し、矩形波発生器4はパルス信号PI0、P
E0に変換する。マイクロプロセッサ5は、A/D変換器
3からのディジタル信号によりレベルを判定すると共
に、パルス信号PE0、PI0により位相角を判定し、両者
が動作域に達していたら地絡故障と判定して補助リレー
6を作動させる。
Description
地絡保護継電器に関するものである。
し、地絡故障が発生すれば、これを直ちに検出して故障
区間を切り離す地絡保護継電器がある。図7は従来の地
絡保護継電器のブロック図である。21は入力された零
相電流I01から基本波を抽出する零相電流フィルタ、2
2は入力された零相電圧E01から基本波を抽出する零相
電圧フィルタ、23は零相電流フィルタ21及び零相電
圧フィルタ22の出力をディジタル信号に変換するA/
D変換器、24はそれらの出力を位相角判定のためのパ
ルス信号に変換する矩形波発生器である。
号に基づいて地絡故障を検出し地絡保護のための補助リ
レー26を作動させるマイクロプロセッサ、27は端子
30より入力された電圧入力から正弦波を発生させる電
圧入力フィルタ、28は切換スイッチ、29はリレー出
力接点である。図7は地絡保護継電器の1種である地絡
方向継電器の構成を示しており、地絡方向継電器は零相
電圧、零相電流の大きさ及び位相差が一定の関係になっ
たときに動作するものである。
説明する。通常時の切換スイッチ28は開状態となって
おり、零相電流フィルタ21、零相電圧フィルタ22に
はそれぞれ電力系統に設けられた図示しないセンサから
零相電流I01、零相電圧E01が入力される。また、点検
時の切換スイッチ28は閉状態となっており、電圧入力
フィルタ27からのテスト波形が入力される。零相電流
フィルタ21、零相電圧フィルタ22は、入力信号から
基本波、すなわち商用周波数(50Hz又は60Hz)
のみを抽出する。
ルタ21、零相電圧フィルタ22の出力をディジタル信
号に変換し、矩形波発生器24はこれらをパルス信号に
変換する。次いで、マイクロプロセッサ25は、A/D
変換器23からのディジタル信号によりレベルを判定す
ると共に、矩形波発生器24からのパルス信号により位
相角を判定し、両者が動作域に達していたら地絡故障と
判定して補助リレー26を作動させ、リレー出力接点2
9をオンにする。
電圧E01に基づいて地絡故障を判定し、点検時は電圧入
力フィルタ27の出力に基づく同様の判定を行い動作点
検を実施する。また、図7の例は自己点検機能を有する
地絡保護継電器であるが、その他の例として特開昭56
−133930号公報に記載された装置があり、これは
保護継電器の外部に試験装置を設け、この試験装置が点
検時に任意の波形を模擬するデータを保護継電器に出力
するようにしたものである。
は以上のようにして点検を行っているが、いずれの保護
継電器においても、点検時のテスト波形にレベル的に一
定な単なる正弦波を用いているため、実際に地絡が起こ
った場合の零相電流及び零相電圧の入力とはかなり状況
が異なり、零相電流フィルタ、零相電圧フィルタ、矩形
波発生器を構成する素子の特性変化の確認を含む本来の
意味での点検はできないという問題点があった。本発明
は、上記課題を解決するために、高調波成分に関連する
特性の確認も行うことができる地絡保護継電器を提供す
ることを目的とする。
擬した高調波成分を含む模擬零相電流、模擬零相電圧を
点検時に内部で発生して試験入力とし、この試験入力に
よってリレーを作動させ動作点検を行うことを特徴とす
るものである。また、零相電流、零相電圧から基本波を
抽出するフィルタと、このフィルタの出力をディジタル
信号に変換するA/D変換器と、フィルタの出力を位相
角判定のためのパルス信号に変換する矩形波発生器と、
ディジタル信号及びパルス信号に基づいて地絡故障を検
出しリレーを作動させると共に、地絡故障を模擬した模
擬零相電流、模擬零相電圧に相当するディジタル信号を
点検時に出力するマイクロプロセッサと、このマイクロ
プロセッサからのディジタル信号を模擬零相電流、模擬
零相電圧に変換してフィルタに出力するD/A変換器と
を備えたものである。
ルタと、このフィルタの出力をディジタル信号に変換す
るA/D変換器と、ディジタル信号に基づいて地絡故障
を検出しリレーを作動させると共に、地絡故障を模擬し
た模擬零相電流に相当するディジタル信号を点検時に出
力するマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサ
からのディジタル信号を模擬零相電流に変換してフィル
タに出力するD/A変換器とを備えたものである。ま
た、零相電圧から基本波を抽出するフィルタと、このフ
ィルタの出力をディジタル信号に変換するA/D変換器
と、ディジタル信号に基づいて地絡故障を検出しリレー
を作動させると共に、地絡故障を模擬した模擬零相電圧
に相当するディジタル信号を点検時に出力するマイクロ
プロセッサと、このマイクロプロセッサからのディジタ
ル信号を模擬零相電圧に変換してフィルタに出力するD
/A変換器とを備えたものである。
ィジタル信号及びパルス信号、又はディジタル信号に基
づいて地絡故障を検出しリレーを作動させるマイクロプ
ロセッサと、D/A変換器の代わりに、地絡故障を模擬
した模擬零相電流、模擬零相電圧を予め記憶し点検時に
フィルタに出力する記憶装置とを備えたものである。ま
た、マイクロプロセッサの代わりに、ディジタル信号及
びパルス信号、又はディジタル信号に基づいて地絡故障
を検出しリレーを作動させる第1のマイクロプロセッサ
と、地絡故障を模擬した模擬零相電流、模擬零相電圧に
相当するディジタル信号を点検時にD/A変換器に出力
し、リレーが作動したかどうかを確認する第2のマイク
ロプロセッサとを備えたものである。
分を含む模擬零相電流、模擬零相電圧により動作点検が
行われる。また、点検時にマイクロプロセッサが模擬零
相電流、模擬零相電圧に相当するディジタル信号を出力
し、D/A変換器がこのディジタル信号を変換してフィ
ルタに出力することにより、動作点検が行われる。ま
た、点検時にマイクロプロセッサが模擬零相電流に相当
するディジタル信号を出力し、D/A変換器がこのディ
ジタル信号を変換してフィルタに出力することにより、
動作点検が行われる。
零相電圧に相当するディジタル信号を出力し、D/A変
換器がこのディジタル信号を変換してフィルタに出力す
ることにより、動作点検が行われる。また、点検時に記
憶装置が予め記憶している模擬零相電流、模擬零相電圧
をフィルタに出力することにより、動作点検が行われ
る。また、点検時に第2のマイクロプロセッサが模擬零
相電流、模擬零相電圧に相当するディジタル信号をD/
A変換器に出力し、リレーが作動したかどうかを確認す
る。
器のブロック図、図2はこの地絡保護継電器の矩形波発
生器の動作を説明するためのタイミングチャート図、図
3は同じくマイクロプロセッサの動作を説明するための
フローチャート図である。図1において、1は零相電流
フィルタ、2は零相電圧フィルタ、3はA/D変換器、
4は零相電流フィルタ1及び零相電圧フィルタ2の出力
を零相電流パルス信号PI0及び零相電圧パルス信号PE0
に変換する矩形波発生器である。
/D変換器3からのディジタル信号と零相電流パルス信
号PI0及び零相電圧パルス信号PE0に基づき地絡故障か
どうかを判定して地絡故障と判定すると補助リレー6を
作動させ、点検時には地絡故障を模擬した模擬零相電流
I02、模擬零相電圧E02に相当するディジタル信号を出
力する。また、7はマイクロプロセッサ5からのディジ
タル信号を模擬零相電流I02、模擬零相電圧E02に変換
するD/A変換器、8は切換スイッチ、9はリレー出力
接点である。
地絡保護継電器の例であるが、次にこのような地絡保護
継電器の動作について、まず通常時の動作を説明する。
切換スイッチ8はマイクロプロセッサ5によって制御さ
れ、通常時の切換スイッチ8は開状態となっている。よ
って、零相電流フィルタ1、零相電圧フィルタ2にはそ
れぞれ電力系統に設けられたセンサから零相電流I01、
零相電圧E01が入力される。
流I01から基本波のみを抽出して適当なレベルに増幅
し、同様に零相電圧フィルタ2は、入力された零相電圧
E01から基本波のみを抽出して適当なレベルに増幅す
る。そして、A/D変換器3は零相電流フィルタ1、零
相電圧フィルタ2の出力をディジタル信号に変換し、矩
形波発生器4はこれらの出力をそれぞれ零相電流パルス
信号PI0、零相電圧パルス信号PE0に変換する。
示すような入力(ここでは、零相電圧フィルタ2から出
力された正弦波のみを示す)と基準電位Vrefとを比
較する図示しない比較器が零相電流フィルタ1、零相電
圧フィルタ2用に設けられており、この比較器により零
相電圧フィルタ2、零相電流フィルタ1の出力を図2
(b)、(c)に示すように零相電圧パルス信号PE0、
零相電流パルス信号PI0に変換する。
常時であることから図3のステップ101においてNo
と判断し、故障判定処理を行う(ステップ108)。故
障判定処理においては、A/D変換器3からのディジタ
ル信号により零相電流及び零相電圧のレベルを判定する
と共に、矩形波発生器4からの零相電圧パルス信号PE0
及び零相電流パルス信号PI0により位相角を判定し、両
者が動作域に達していたら地絡故障と判定して所定時間
後に補助リレー6を作動させる。
零相電圧パルス信号PE0と図2(c)に示す零相電流パ
ルス信号PI0の立ち上がりの時間のずれtを検出するこ
とにより行われる。図2の場合は位相角90°の場合を
示しており、位相角90°と判定する時間のずれtは商
用周波数が50Hz、60Hzの場合でそれぞれ5ms
ec、4.17msecである。
り、系統に設置された図示しない遮断器が制御されて故
障区間が切り離される。補助リレー6の制御後にマイク
ロプロセッサ5は、リレー出力接点9を監視して補助リ
レー6が正しく動作したかどうかを確認する(ステップ
109)。
マイクロプロセッサ5が図3のステップ101において
Yesと判断し、テスト波形発生処理を行う。テスト波
形発生処理では、まず抵抗地絡試験かどうかを判定し
(ステップ102)、抵抗地絡試験であれば抵抗地絡用
の模擬零相電圧E02及び模擬零相電流I02に相当するデ
ィジタル信号を出力する(ステップ103)。
擬零相電流I02は、図4(a)、(b)に示すような波
形をしており、マイクロプロセッサ5の図示しない記憶
エリアにはこれらに対応したディジタル信号が記憶され
ていることになる。マイクロプロセッサ5から出力され
たディジタル信号はD/A変換器7でアナログ信号の模
擬零相電圧E02、模擬零相電流I02に変換される。
零相電流フィルタ1、零相電圧フィルタ2には模擬零相
電圧E02、模擬零相電流I02が入力される。そして、マ
イクロプロセッサ5は、上記と同様に故障判定処理(ス
テップ108)、動作確認(ステップ109)を行う。
このようにして、抵抗地絡試験が実施される。
地絡試験であれば図3のステップ104においてYes
と判断し、ケーブル地絡に対応したディジタル信号を出
力する(ステップ105)。ケーブル地絡を模擬した模
擬零相電圧E02、模擬零相電流I02は、図4(c)、
(d)に示すような波形をしており、これらの信号によ
り上記と同様の点検が行われる。
地絡試験であれば図3のステップ106においてYes
と判断し、ギャップ地絡に対応したディジタル信号を出
力する(ステップ107)。ギャップ地絡を模擬した模
擬零相電圧E02、模擬零相電流I02は、図4(e)、
(f)に示すような波形をしており、これらの信号によ
り上記と同様の点検が行われる。
自己点検を実施することができ、特に抵抗地絡、ケーブ
ル地絡、ギャップ地絡といった種々の地絡の形態に見合
った異なる高調波成分を有するテスト波形を入力するこ
とにより、零相電流フィルタ1、零相電圧フィルタ2、
矩形波発生器4を構成する素子の経年変化による特性変
化の確認を含めた点検を実施することができる。
模擬零相電流I02は、地絡方向継電器に関する規格であ
るJEM(日本電機工業会標準規格)1394で述べら
れている完全地絡、抵抗地絡、ケーブル地絡、ギャップ
地絡といった種々の地絡試験を実施したときに系統に発
生した波形から求めたものである。また、系統に発生し
た波形に差がないため、完全地絡は抵抗地絡に含めるも
のとした。
す地絡保護継電器のブロック図であり、図1と同一の部
分には同一の符号を付してある。10は図4に示す模擬
零相電圧E02及び模擬零相電流I02を記憶する例えば磁
気テープ装置、CD−ROM、又はメモリ等からなる記
憶装置である。
であり、マイクロプロセッサ5aは図1の例のマイクロ
プロセッサ5とほぼ同様の動作を行う。異なるのは、点
検時のテスト波形発生処理において記憶装置10の制御
を行うだけで直接テスト波形の発生を行わないことであ
る。
模擬零相電圧E02及び模擬零相電流I02を記憶してお
り、マイクロプロセッサ5aの制御に基づいて抵抗地
絡、ケーブル地絡、ギャップ地絡の各試験に応じた模擬
零相電圧E02及び模擬零相電流I02を出力する。これに
より、マイクロプロセッサ5aの記憶容量等の負荷を増
やすことなく、図1の例と同様の点検を実施できる。
す地絡保護継電器のブロック図であり、図1と同一の部
分には同一の符号を付してある。5bは図1のマイクロ
プロセッサ5の処理のうち故障判定処理(図3ステップ
108)を行う第1のマイクロプロセッサ、11はテス
ト波形発生処理(ステップ102〜107)、動作確認
(ステップ109)を行う第2のマイクロプロセッサで
ある。
であるが、マイクロプロセッサ5bは故障判定処理、す
なわち地絡故障の判定と補助リレー6の制御を行う。そ
して、マイクロプロセッサ11は、模擬零相電圧E02及
び模擬零相電流I02に相当するディジタル信号を出力す
るテスト波形発生処理と補助リレー6の動作確認を行
う。これにより、マイクロプロセッサ5bの負荷を増や
すことなく図1の例と同様の点検を実施でき、マイクロ
プロセッサ5bと別装置である第2のマイクロプロセッ
サ11が補助リレ6ーの動作確認を行うことでより信頼
性の高い点検を実施できる。
器の例で説明したが、本発明を地絡過電流継電器に適用
することもできる。地絡過電流継電器は零相電流が一定
値以上となったときに動作するものなので、その構成は
図1の例から零相電圧フィルタ2、矩形波発生器4を取
り除いたものとなる。
D変換器から出力された零相電流のディジタル信号に基
づいて地絡故障かどうかを判定し、点検時には図4
(b)、(d)、(f)に示す模擬零相電流I02に相当
するディジタル信号をD/A変換器に出力する。その他
の動作は図1の例と同様である。
器に適用することもできる。地絡過電圧継電器は零相電
圧が一定値以上となったときに動作するものなので、そ
の構成は図1の例から零相電流フィルタ1、矩形波発生
器4を取り除いたものとなる。そのマイクロプロセッサ
は、A/D変換器から出力された零相電圧のディジタル
信号に基づいて地絡故障かどうかを判定し、点検時には
図4(a)、(c)、(e)に示す模擬零相電圧E02に
相当するディジタル信号を出力する。
上記の実施例4、5のそれぞれに図5(実施例2)、図
6(実施例3)の例を適用することもできる。
調波成分を含む模擬零相電流、模擬零相電圧により動作
点検を行うので、高調波成分に関連する特性の確認を含
む点検を実施することができ、自己点検機能の充実を図
ることができる。また、フィルタ、A/D変換器、矩形
波発生器、マイクロプロセッサ、D/A変換器を設ける
ことにより、地絡方向継電器として動作し、高調波成分
に関連する特性の確認を含む点検を行える地絡保護継電
器を簡単な構成で実現することができる。
プロセッサ、D/A変換器を設けることにより、地絡過
電流継電器として動作し、高調波成分に関連する特性の
確認を含む点検を行える地絡保護継電器を簡単な構成で
実現することができる。また、フィルタ、A/D変換
器、マイクロプロセッサ、D/A変換器を設けることに
より、地絡過電圧継電器として動作し、高調波成分に関
連する特性の確認を含む点検を行える地絡保護継電器を
簡単な構成で実現することができる。
模擬零相電圧をフィルタに出力するので、マイクロプロ
セッサの記憶容量等の負荷を増やすことなく高調波成分
に関連する特性の確認を含む点検を行うことができる。
また、第2のマイクロプロセッサが点検時に模擬零相電
流、模擬零相電圧に相当するディジタル信号を出力し、
リレーが作動したかどうかを確認するので、第1のマイ
クロプロセッサの負荷を増やすことなく高調波成分に関
連する特性の確認を含む点検を行うことができ、第1の
マイクロプロセッサと別装置である第2のマイクロプロ
セッサがリレーの動作確認を行うことでより信頼性の高
い点検を実施できる。
ロック図である。
タイミングチャート図である。
ためのフローチャート図である。
図である。
ブロック図である。
ブロック図である。
/D変換器、4 矩形波発生器、5、5a、5b マイ
クロプロセッサ、6 補助リレー、7 D/A変換器、
10 記憶装置、11 第2のマイクロプロセッサ。
Claims (6)
- 【請求項1】 電力系統からの零相電流、零相電圧に基
づいて地絡故障を検出し地絡保護のためのリレーを作動
させる地絡保護継電器において、 地絡故障を模擬した高調波成分を含む模擬零相電流、模
擬零相電圧を点検時に内部で発生して試験入力とし、こ
の試験入力によってリレーを作動させ動作点検を行うこ
とを特徴とする地絡保護継電器。 - 【請求項2】 電力系統からの零相電流、零相電圧に基
づいて地絡故障を検出し地絡保護のためのリレーを作動
させる地絡方向継電器として動作する地絡保護継電器に
おいて、 入力された零相電流、零相電圧から基本波を抽出するフ
ィルタと、 このフィルタの出力をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、 前記フィルタの出力を位相角判定のためのパルス信号に
変換する矩形波発生器と、 前記ディジタル信号及びパルス信号に基づいて地絡故障
かどうかを判定し地絡故障と判定するとリレーを作動さ
せると共に、地絡故障を模擬した高調波成分を含む模擬
零相電流、模擬零相電圧に相当するディジタル信号を点
検時に出力するマイクロプロセッサと、 このマイクロプロセッサから出力されたディジタル信号
を模擬零相電流、模擬零相電圧に変換して前記フィルタ
に出力するD/A変換器とを内部に備えたことを特徴と
する地絡保護継電器。 - 【請求項3】 電力系統からの零相電流に基づいて地絡
故障を検出し地絡保護のためのリレーを作動させる地絡
過電流継電器として動作する地絡保護継電器において、 入力された零相電流から基本波を抽出するフィルタと、 このフィルタの出力をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、 前記ディジタル信号に基づいて地絡故障かどうかを判定
し地絡故障と判定するとリレーを作動させると共に、地
絡故障を模擬した高調波成分を含む模擬零相電流に相当
するディジタル信号を点検時に出力するマイクロプロセ
ッサと、 このマイクロプロセッサから出力されたディジタル信号
を模擬零相電流に変換して前記フィルタに出力するD/
A変換器とを内部に備えたことを特徴とする地絡保護継
電器。 - 【請求項4】 電力系統からの零相電圧に基づいて地絡
故障を検出し地絡保護のためのリレーを作動させる地絡
過電圧継電器として動作する地絡保護継電器において、 入力された零相電圧から基本波を抽出するフィルタと、 このフィルタの出力をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、 前記ディジタル信号に基づいて地絡故障かどうかを判定
し地絡故障と判定するとリレーを作動させると共に、地
絡故障を模擬した高調波成分を含む模擬零相電圧に相当
するディジタル信号を点検時に出力するマイクロプロセ
ッサと、 このマイクロプロセッサから出力されたディジタル信号
を模擬零相電圧に変換して前記フィルタに出力するD/
A変換器とを内部に備えたことを特徴とする地絡保護継
電器。 - 【請求項5】 請求項2、3、又は4記載の地絡保護継
電器において、 前記マイクロプロセッサの代わりに、ディジタル信号及
びパルス信号、又はディジタル信号に基づいて地絡故障
かどうかを判定し地絡故障と判定するとリレーを作動さ
せるマイクロプロセッサと、 前記D/A変換器の代わりに、地絡故障を模擬した高調
波成分を含む模擬零相電流、模擬零相電圧を予め記憶し
点検時にフィルタに出力する記憶装置とを内部に備えた
ことを特徴とする地絡保護継電器。 - 【請求項6】 請求項2、3、又は4記載の地絡保護継
電器において、 前記マイクロプロセッサの代わりに、ディジタル信号及
びパルス信号、又はディジタル信号に基づいて地絡故障
かどうかを判定し地絡故障と判定するとリレーを作動さ
せる第1のマイクロプロセッサと、 地絡故障を模擬した高調波成分を含む模擬零相電流、模
擬零相電圧に相当するディジタル信号を点検時にD/A
変換器に出力し、前記リレーが作動したかどうかを確認
する第2のマイクロプロセッサとを内部に備えたことを
特徴とする地絡保護継電器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6103892A JPH07322469A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 地絡保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6103892A JPH07322469A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 地絡保護継電器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07322469A true JPH07322469A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14366081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6103892A Pending JPH07322469A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 地絡保護継電器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07322469A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010043873A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Togami Electric Mfg Co Ltd | 地絡継電器試験装置 |
JP2011155779A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Hitachi Ltd | 試験機能を具備した電力用ディジタル保護リレー装置 |
CN106796268A (zh) * | 2014-08-27 | 2017-05-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于确定电蓄能器的内阻的方法 |
CN110146768A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-20 | 浙江大学 | 漏电保护器自检装置及漏电保护器 |
-
1994
- 1994-05-18 JP JP6103892A patent/JPH07322469A/ja active Pending
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CN110146768B (zh) * | 2019-05-05 | 2020-08-04 | 浙江大学 | 漏电保护器自检装置及漏电保护器 |
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