JPS61161922A - Protective relay - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、保護継電器、特に励磁突入電流電流対策を施
した保護継電器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a protective relay, and particularly to a protective relay that takes measures against excitation inrush current.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

電力系統の重要な構成要素の一つである変圧器に電圧を
印加し友時、励磁突入電流が流れることは周知である。It is well known that when a voltage is applied to a transformer, which is one of the important components of a power system, an excitation inrush current flows.

この励磁突入電流の大きさや形状は、■変圧器の残留磁
気、■印加時の電圧位相、■変圧器の構造及び容量、■
系統側の構成及び背後インピーダンス等罠よって支配さ
れるが、大よそ第７図に示すような波形となる。第７図
において点線が印加電圧、実線が励磁突入を流、一点鎖
線は変圧器鉄心中の磁束密度の大きさを示している。友
だし、この例では、磁束密度は残留磁気の影響で偏移し
ている。そして印加電圧はＳ宋音度の微分値に比例する
が、励磁突入’ＦＩＬＫはＳ宋音度が大きい領域で鉄心
の飽和により生じる。したがって励磁突入電流は印加電
圧の零点近傍で１サイクルに１回ピークを生じる。又、
鉄心が飽和しない領域ではその値はほぼ零となる。The size and shape of this excitation inrush current are determined by: ■ the residual magnetism of the transformer, ■ the voltage phase at the time of application, ■ the structure and capacity of the transformer, ■
Although it is controlled by traps such as the system configuration and back impedance, the waveform will be approximately as shown in FIG. 7. In FIG. 7, the dotted line shows the applied voltage, the solid line shows the excitation inrush, and the one-dot chain line shows the magnitude of the magnetic flux density in the transformer core. In this example, the magnetic flux density is shifted due to the influence of residual magnetism. The applied voltage is proportional to the differential value of the S song tone, but the excitation inrush 'FILK' occurs due to saturation of the iron core in a region where the S song tone is large. Therefore, the excitation inrush current peaks once per cycle near the zero point of the applied voltage. or,
In the region where the iron core is not saturated, the value becomes almost zero.

ここで励磁突入電流の特徴としては次の点が挙げられる
。■基本波成分が印加電圧に対し、９０゜遅れの位相を
もつ、■電圧印加後、数秒間継続して流れる。■大きさ
は遠方事故時の電流と同程度の大きさとなることがある
。Here, the characteristics of the excitation inrush current include the following points. ■The fundamental wave component has a phase lag of 90 degrees with respect to the applied voltage. ■After the voltage is applied, it continues to flow for several seconds. ■The size of the current may be comparable to that of the current at the time of a distant accident.

この九め保護継電器の分野から変圧器の励磁突入電流の
影響を考え九場合、通常の主保膿区間内Ｉｃある継電器
を誤動作させるには至らないが、生保１区間以遠全保護
範囲に含む距離リレーの第３段や第４段が動作に至る場
合があり得る。又、励磁突入電流の継続時間も数秒に至
り、後備保護用タイマーを動作させ得る几め、実際に後
備保護第３段、第４段の誤動作と云う事態も生じている
。Considering the influence of the transformer's excitation inrush current from the field of protective relays, it will not cause a malfunction of a relay within the normal main protection zone, but the distance included in the total protection range beyond the first life insurance zone There may be cases where the third or fourth stage of the relay becomes operational. In addition, the duration of the excitation inrush current reaches several seconds, and a situation has arisen in which the backup protection timer is operated, and the third and fourth stages of backup protection actually malfunction.

第８図は典形的な距離リレーの特性及び励磁突入電流発
生時のインピーダンスの存在範囲の例を示したものであ
る。このような変圧器に電圧全印加した時の励磁突入電
流によシ、保護継電器を誤動作させないことが保護継電
器に！ｌせら九九任務の一つである。FIG. 8 shows an example of the characteristics of a typical distance relay and the range in which impedance exists when an excitation inrush current is generated. Protective relays are used to prevent malfunctions caused by excitation inrush current when full voltage is applied to such transformers! This is one of the nine missions.

変圧器の励磁突入電流に対し、従来採用されていｔ対策
としては、第２ｙ４波検出方式が最も有力なものであり
ｔ、第７図の波形からも判るように、励磁突入電流は正
弦波とは異なりｔものであるが。The 2Y4 wave detection method is the most effective measure against the magnetizing inrush current of a transformer, and as can be seen from the waveform in Figure 7, the magnetizing inrush current is a sinusoidal wave. Although it is different.

その調波分析全行り九場合、第２調波成分の含有率が比
率的高いことが知られている。第１表に実測データによ
る高調波成分含有量の分析結果の一例を示す。第１表は
基本波成分上１００とし友時の直流及び高調波成分の含
有率を示す。又、電圧印加後、Ｏ〜１．０秒までの時間
的変化を示している。It is known that in all cases of harmonic analysis, the content of the second harmonic component is relatively high. Table 1 shows an example of the analysis results of harmonic component content based on actually measured data. Table 1 shows the content of direct current and harmonic components when the fundamental wave component is set to 100. Moreover, it shows a temporal change from 0 to 1.0 seconds after voltage application.

♀Ｃ（ 第　　１　　表 第３７巻第１勺Ｐ］４８からの引用 第９図は第２調波検出方式の原理図全示す。第９図にお
いて、バンドパスフィルタ９１は第２ｖ４波のみを通過
域とし之フィルタで、系統電流に比例し元信号ｉ全入力
とし、信号ｉに含まれる第２詞波分を抽出して出力とす
る。レベル検出器９２はバンドパスフィルタ９１の出力
が一定値以上の時に出力を出す。距離リレー９３は系統
の電流、電圧に比例し比信号ｉ、νを入力とし、第８図
に示す特性を有するものである。インヒビットグート９
４は、レベル検出器９２の出力が有る時、距離リレー９
３の出力をロックする。以上のような構成において、系
統側に変圧器の励磁突入電流が流れ次場合、第２調波成
分を検出することにより、距離リレー９３の出力はロッ
クされ、不要応動には至らない。♀C (Table 1, Vol. 37, No. 1 P) Quoted from 48 Figure 9 shows the complete principle diagram of the second harmonic detection method. In Figure 9, the bandpass filter 91 passes only the 2v4 wave. The bandpass filter 92 takes the entire input of the original signal i, which is proportional to the system current, and extracts the second wave component included in the signal i as an output. The distance relay 93 outputs an output at the above times.The distance relay 93 is proportional to the current and voltage of the system, receives ratio signals i and ν as input, and has the characteristics shown in FIG.
4 is the distance relay 9 when there is an output from the level detector 92.
Lock the output of 3. In the above configuration, when the excitation inrush current of the transformer flows to the system side, the output of the distance relay 93 is locked by detecting the second harmonic component, and unnecessary response does not occur.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

近年、電力系統の大容量化や変圧器の性能の向上等によ
シ、電圧印加時の励磁突入電流の様相にも変化が現われ
ている。第１０図は励磁突入電流の波形を示し友もので
あるが、第１０図（幻は比較的電流零の時間が長い例、
＠］０図（ｂ）はＷ流零の時間が短かい場合の波形を示
している。１２ｙ４波の含有率は（＆）図に比べ（ｂ）
図の波形の方が少ないが、近年の電力系統の傾向は、励
ミ突入′ｗＬ流が（ｂ）図の方向へ移行しており、第２
調波検出方式では十分励硼突入電流ヲ識別し得ないケー
スも出てきている。In recent years, due to the increase in the capacity of electric power systems and the improvement in the performance of transformers, changes have also appeared in the aspect of excitation inrush current when voltage is applied. Figure 10 shows the waveform of the excitation inrush current.
@]0 Figure (b) shows the waveform when the time of W flow zero is short. The content rate of 12y4 waves is (&) compared to the figure (b)
Although the number of waveforms in the figure is smaller, the trend in power systems in recent years is that the excitation inrush 'wL flow is moving in the direction shown in figure (b), and the second
There are some cases where the harmonic detection method cannot sufficiently identify the inrush current.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記問題点を解決する九めＫなされたものであ
り、高感度に励磁突入電流を検出し得る保護継電器を提
供することを目的としている。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a protective relay that can detect magnetizing inrush current with high sensitivity.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明では、系統からの電気量全導入して所定の計算式
によシ系統インピーダンスを計算しり際、非正弦波入力
である励磁突入電流時のインピーダンスと通常系統事故
時のそれとの間には差異があることｉ利用して、励磁突
入電ｉｔ−直接検出しようとするものである。In the present invention, when calculating the system impedance using a predetermined calculation formula by introducing the entire amount of electricity from the system, there is a difference between the impedance at the time of magnetizing inrush current, which is a non-sinusoidal wave input, and that at the time of a normal system fault. The purpose is to take advantage of the fact that there is a difference and directly detect the excitation inrush current.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

先ず発明の詳細な説明に先立ち、本発明の基本となる考
え方を説明する。即ち、系統のインピーダンスは非正弦
波を用いて計算し九場合に、励磁突入電流の存在する場
合と、通常の系統事故の場合とでは差異があることであ
り、この考え方を基本として以下に説明する。ここで系
統電圧をν。First, prior to a detailed description of the invention, the basic idea of the invention will be explained. In other words, when the grid impedance is calculated using a non-sinusoidal wave, there is a difference between when there is a magnetizing inrush current and when there is a normal grid fault, and the following explanation is based on this idea. do. Here, the grid voltage is ν.

電流ｔ−ｉとして夫々以下の如く表現する。Each is expressed as a current ti as follows.

υ＝ｖｔｈωｔ　　　　　　　　　・・曲（１）ｉｍｒ
龜（ωｔ−θ）　　　　　・・聞（２）但し、■は電圧
の振幅値、■は電流の振幅値、θは電圧と電流の位相差 そして、この電圧、電流信号ν、ｉを３０’毎にサンプ
リングしたデータを、ｒｍ　＋　”ａ＋−１ｊνｒａ−
２・・・＊　ｉｍ　、ｊｍ−１＋　＜ｍ−２・・・と表
現する。なおｍは時系列を示す。この時、電圧、電流間
の位相差０は次式によって表現される。υ=vthωt...song (1) imr
(ωt-θ) ・・・(2) However, ■ is the amplitude value of the voltage, ■ is the amplitude value of the current, θ is the phase difference between the voltage and the current, and the voltage and current signals ν and i are changed every 30'. The data sampled in rm + ”a+-1jνra-
2...*im, jm-1+<m-2... Note that m indicates time series. At this time, a phase difference of 0 between voltage and current is expressed by the following equation.

ＶＩ邸θ＝ｖ−・ｉ０＋υｍ−３・１１−３　　　・・
・・・・（３）ｖＩｔｈθ＝”＋ｍ’Ｚｍ−３−υｍ−
３”＄、　　・・・・・・（４）一方、電圧、を流の振
幅値の２乗も次式によシ求まる。VI residence θ=v-・i0+υm-3・11-3 ・・
...(3) vIthθ=”+m'Zm-3-υm-
3"$, (4) On the other hand, the square of the amplitude value of the voltage and current can also be determined by the following equation.

ｙ２　＝＝シ２＋シ２ ｒｍ　　ｒｍ−３・・・・・・（５） Ｉ　　−５Ｉｌｌ＋　ｓ、、　　　　　　　　・・曲（
６）以上の各式から系統のインピーダンス２のレジスタ
ンス分Ｒ及びリアクタンス分Ｘは次式により求められる
。y2 ==S2+S2 rm rm-3...(5) I-5Ill+s,,...song (
6) From each of the above equations, the resistance component R and reactance component X of the system impedance 2 can be determined by the following equation.

上記し之（７）　、　（８１式より系統のインピーダン
ス全表現する九めに必要なデータは、最小限最新データ
イ工及び９０°前のサンプリングデータ＄ｍ−３の２つ
があれば良いことが判る。これを元に、変圧器の励磁突
入を流を用いてインピーダンスの計算を行なった場合の
結果について検討してみる。Above (7), (From formula 81, it can be seen that the data necessary to fully express the impedance of the system are at least the latest data and the sampling data 90 degrees earlier, $m-3. Based on this, let's examine the results when impedance is calculated using current for the excitation inrush of a transformer.

第２図は励磁突入ｘｉのインピーダンス演算結果に与え
る影響がサンプリング位相によシ大きく異なることを示
した図でちる。FIG. 2 is a diagram showing that the influence of the excitation inrush xi on the impedance calculation result differs greatly depending on the sampling phase.

第２図（ａ）は励磁突入電流の一つの例であり、半周期
Ｔは１８０°より大きい。そしてこの場合、例えば３０
０間隔で図示のようにサンプリングし、このようなデー
タを用いて（力、（８）式の演算全行なり之場合、演算
結果は入力データが正弦波であること全前提に成立って
いるｔめ、○のデータに対しては■で示し九点線の、×
のデータに対しては■で示した点線の、Δのデータに対
しては■で示し九点線の、各正弦波であるかの如き結果
が得られる。FIG. 2(a) is an example of a magnetizing inrush current, in which the half period T is greater than 180°. And in this case, for example 30
Sampling is performed at intervals of 0 as shown in the figure, and using such data, all calculations of equation (8) are performed.In this case, the calculation results are established on the assumption that the input data is a sine wave. For the tth and ○ data, it is indicated by ■ and the nine-dotted line is ×.
Results are obtained as if each were a sine wave, such as the dotted line shown by ■ for the data of Δ, and the nine-dotted line shown by ■ for the data of Δ.

第２図（ｂ）は（、）の励磁突入電流が発生した時の印
加電圧を示し友ものである。（＆）の励磁突入電流と（
ｂ）の印加電圧とから求められるインピーダンスは、当
然サンプリング位相によって異なり友ものとなる。そし
て（ｃ）は前記■、■、■のデータに対応し九インピー
ダンスの軌跡を示しｔものである。崗に示されるように
励磁突入電流によるインピーダンスは、そのサンプリン
グ位相により、インピーダンスの絶対値及び位相が大き
く変化することが判る。第２図はその変化の一例にすぎ
ないが、実際のインピーダンスの変化の様相は、励磁突
入電流波形の様相や、その時九重畳される潮流分の影響
により大きく左右される。なお、励磁突入電流は周期性
金有するため、インピーダンス演算結果の変動も系統の
周波数に応じて周期性をもつ。FIG. 2(b) shows the applied voltage when the excitation inrush current of (,) occurs. The excitation inrush current of (&) and (
The impedance determined from the applied voltage in b) naturally varies depending on the sampling phase. And (c) shows the locus of nine impedances corresponding to the data of (1), (2), and (2) above. As shown in Fig. 1, it can be seen that the absolute value and phase of the impedance due to the excitation inrush current vary greatly depending on the sampling phase. Although FIG. 2 shows only one example of the change, the actual change in impedance is greatly influenced by the waveform of the excitation inrush current and the influence of the nine-fold power flow. Note that, since the excitation inrush current has periodicity, the fluctuation of the impedance calculation result also has periodicity depending on the frequency of the system.

そして系統周波数の１サイクル内でのインピーダンス演
算結果の変動を検出する方法は種々あり得る。例えば１
サイクル内のインピーダンスの絶対値の最大値と最小値
を比較し、その差が一定値以上あることを検出する方法
である。Various methods can be used to detect variations in impedance calculation results within one cycle of the system frequency. For example 1
This method compares the maximum and minimum absolute values of impedance within a cycle and detects that the difference is greater than a certain value.

ＩＺＩｍａｘ　−ＩＺＩｎ＋＋ｎ−α１ｚ１．、ｎ＞　
Ｏ・・・・・・（９）但し、１ｚ１１！１ｌｌｘ・・・
過去１サイクル中のインピーダンスの絶対値の最大値 ｌＺＩ＋ｍｌａ・・・過去１サイクル中のインピーダン
スの絶対値の最小値 α・・・定数 通常の正弦波入力に対し、ｆ７１　、　（８１式よりイ
ンピーダンスを求めた場合、演算結果はほぼ一定値とな
る。従って１２１□８中ＩＺ１．、ｎ　となるｔめ、（
９）式は成り豆皮ない。しかし、入力が励磁突入電流の
ように非正弦波の場合は、第２図の説明から明らかなよ
うに、１ｚ１□８と１２１□。との差が比較的顕著にな
シ、前記（９）式が成り立つようになる。したがってイ
ンピーダンスの絶対値は、（７）　、　（８）式の結果
をつかって、次式によシ容易に求まる。IZImax -IZIn++n-α1z1. , n>
O... (9) However, 1z11!1llx...
Maximum value of the absolute value of impedance during the past one cycle lZI+mla... Minimum value of the absolute value of impedance during the past one cycle α...Constant For normal sine wave input, f71, (calculate impedance from formula 81 In this case, the calculation result is almost a constant value. Therefore, IZ1., n out of 121□8, t, (
9) The formula has no skin. However, when the input is a non-sinusoidal wave such as an excitation inrush current, 1z1□8 and 121□, as is clear from the explanation of FIG. If the difference between Therefore, the absolute value of impedance can be easily determined by the following equation using the results of equations (7) and (8).

１ｚ１＝〆Ｒ２＋Ｘ２　　　　　　　　　・−・−・・
Ｑ（１又、　ｅｌ１式の開平演算は、通常マイクロコン
ピュータ等では演算時間上不利な場合が多いが、その場
合は（９）式を次の二次の形に置換えても同様な効果が
得られる。1z1=〆R2+X2 ・−・−・・
The square root operation of the Q(1 or el1 formula is usually disadvantageous in terms of calculation time on microcomputers, etc.), but in that case, the same effect can be obtained by replacing formula (9) with the following quadratic form. It will be done.

ｌＺＩｍ、！−１２１：、、　−ｃｔ　１２１．．１．
　＞　Ｏ−・・−・（Ｉｌｌｌｌ第３１励Ｋ励磁突入ｔ
ａンピーダンスの絶対値の演算結果の例を示すが、イン
ピーダンス絶対値の変動する原因九ついては、第２図で
の税調と同様である。但し第３図のインピーダンスの計
算におめて、入力電流は図示の励磁突入電流分のみなら
ず、変圧器通過の負荷潮流分も重畳されているものとす
る。lZIm,! -121:,, -ct 121. ．． 1.
> O-...-(Illll 31st excitation K excitation inrush t
An example of the calculation result of the absolute value of the a-ampedance is shown, but the causes of fluctuations in the absolute value of the impedance are the same as the tax adjustment in FIG. 2. However, in calculating the impedance shown in FIG. 3, it is assumed that the input current includes not only the illustrated excitation inrush current but also the load current passing through the transformer.

第１図は本願発明による保護継電器を実施する九めの機
能ブロック図である。第１図においてインピーダンス計
算部１］では系統電流、電圧による信号ｉ、ｖから、　
（７）　、　（８）　、０１式を用いてインピーダンス
の絶対値１２．１　ｋ計算する。記憶部１２ではインピ
ーダンス計算部１】の出力を過去１サイクル分記憶して
おき、出力する。演算周期ｔ−３０’毎とすれば、＋２
１１１１　＃　１ｚ！１−１１−　ＩＺａ−ｏｆ　Ｏ１
２ｆ”−タが常に出力されることになる。最大最小演算
部１３では、ｌｚ、Ｉ　＃　ｌＺｎ＋−ｔｌ　ｅ　・＝
　ｌＺＩｍ−１１１Ｏ７”−タの中から最大値、最小値
を各々計算してｌＺＩｍａｘ　−ｌ　Ｚ　Ｉ　ＩＩＩＩ
ＥＩとして出力する。判定部１４ではｌＺｌｍａｘ　。FIG. 1 is a ninth functional block diagram implementing the protective relay according to the present invention. In FIG. 1, the impedance calculation unit 1] calculates from the signals i and v due to the system current and voltage,
(7), (8), Calculate the absolute value of impedance 12.1k using equation 01. The storage unit 12 stores the output of the impedance calculation unit 1 for one past cycle and outputs it. +2 if every calculation period t-30'
1111 #1z! 1-11- IZa-of O1
2f”-ta is always output. In the maximum/minimum calculation unit 13, lz, I # lZn+-tle ・=
Calculate the maximum and minimum values from lZIm-111O7''-ta and calculate lZImax -l Z I
Output as EI. In the determination unit 14, lZlmax.

ＩＺＬ＋ｎの２データを使って（９）成金計算し、（９
）式が成立てばロック出力を導出する。オフディレィタ
イマ１５はロック出力を引のばし、確実にロック出力全
継続させるためのものでおる。Using the 2 data of IZL + n, (9) Calculate the money, (9
), the lock output is derived. The off-delay timer 15 is used to extend the lock output and ensure that the lock output continues at all times.

第４図は本発明による保護継電器を実現する友めの構成
例図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a companion configuration for realizing a protective relay according to the present invention.

第４図において４１＆　、４］ｂは入力変換器でありて
電力系統の各相２圧、各相電流が夫々入力され、その入
力電気量を適当な大きさの電圧伽号に変換する。４２ｍ
　、４２ｂはフィルタでちり、入力変換器４１ｍ　、４
］ｂの出力中に含寸れる高調波成分を除去する。４３は
サンプルホールド回路であり各フィルタ４２ｍ　、４２
ｂからの出力を所定の間隔でサンプリングする。４４は
め変換回路であり、サンプルホールド０回路４３からの
出力をマルチプレクサ４５を介して加えられ、これをデ
ィジタルデータに変換する。４６はダイレクトメモリア
クセス（ＤＭＡ　）回路であり）Ｖ’ＤＫ換回路種回路
４４が加えられる。４７はメモリ回路でありＤＭＡ４６
によりい変換回路４４の出力が所定の番地に書込まれる
。４８はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）であってプログ
ラムが内蔵されている。４９は中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ　）でありＲＯＭ　４８に書かれ之プログラムにした
がい、メモリ回路４７に書かれ比電力系統の電圧、電流
データを用いて距離リレーの演算全実行する。】０は出
力回路であシ（ＣＰＵ　）　４９の演算結果に基き、外
部Ｋ　ト１７ツデ指令を出す。以上の構成において本発
明による励凪突入電流の検出機能は、距離リレー演算と
同様、リードオンリメモリ４８にプログラムとして収納
されており、（ＣＰＵ）４９によって実行される。In FIG. 4, reference numeral 41&, 4]b denotes an input converter, into which two voltages and currents of each phase of the power system are respectively inputted, and the input electric quantity is converted into a voltage sign of an appropriate magnitude. 42m
, 42b is a filter, input converter 41m, 4
] Remove the harmonic components contained in the output of b. 43 is a sample and hold circuit, and each filter 42m, 42
The output from b is sampled at predetermined intervals. The output from the sample and hold 0 circuit 43 is added via a multiplexer 45, and is converted into digital data. 46 is a direct memory access (DMA) circuit, and a V'DK converter type circuit 44 is added. 47 is a memory circuit and DMA46
The output of the conversion circuit 44 is then written to a predetermined address. 48 is a read-only memory (ROM) in which a program is built-in. 49 is the central processing unit (CP)
According to the program written in the ROM 48, all calculations of the distance relay are executed using the voltage and current data of the specific power system written in the memory circuit 47. ]0 is an output circuit (CPU) Based on the calculation result of 49, an external command is issued. In the above configuration, the excitation inrush current detection function according to the present invention is stored as a program in the read-only memory 48 and executed by the (CPU) 49, similar to the distance relay calculation.

以上が本発明の基本となる部分であるが、各部を変形し
て適用することも可能である。The above are the basic parts of the present invention, but each part can be modified and applied.

まず上記説明ではインピーダンスの絶対値Ｋ　Ｎ目して
、その変動分を検出する方法について述べたが、これに
限定されるものではなく、例えば次のものも適用可能で
ある。First, in the above explanation, the method of detecting the variation of the absolute value KN of the impedance was described, but the method is not limited to this, and for example, the following method can also be applied.

■　インピーダンスのりアクタンス成分Ｘのみに着目し
、Ｘは（８）式により求められる。(2) Focusing only on the impedance/actance component X, X is determined by equation (8).

■　インピーダンスのレジスタンス成分Ｒのみに着目し
、Ｒは（７）弐によシ求められる。■ Focusing only on the resistance component R of the impedance, R is found according to (7) 2.

又、対象としている現象の電圧値は、はぼ定格値で一定
の状態でちるため、インピーダンスの代りに、次の値も
使用可能である。Furthermore, since the voltage value of the phenomenon of interest remains constant at approximately the rated value, the following values can also be used instead of the impedance.

■　ｖＩａｌ！！θに注目する。（電圧一定を考えれば
レジスタンス分と等価） 但し、Ｖは電圧の振幅値 ■は電流の振幅値 θは電圧、電流の位相差 ■　ＶＩｔθに注目する（電圧一定を考えればリアクタ
ンス分と等価）。■ vIal! ! Pay attention to θ. (Considering that the voltage is constant, it is equivalent to the resistance component.) However, V is the amplitude value of the voltage. ■ is the amplitude value of the current. θ is the voltage, and the phase difference of the current. ■ VItθ. (Considering that the voltage is constant, it is equivalent to the reactance component).

■　Ｉｅａｓθに注目する（電圧一定を考えればレジス
タンス分と等価）。■ Pay attention to Ieasθ (equivalent to resistance if the voltage is constant).

■　！出θに注目する（電圧一定を考えればリアクタン
ス分と等価）。■! Pay attention to the output θ (equivalent to the reactance if the voltage is constant).

上記において、（ｅ）　、　（ｄ）は（３）式、（４）
式から直接求めることができる。又、（ｅ）　、　（ｄ
）は（３）式、（４）式の値を電圧の絶対値で割って容
易に求められる。In the above, (e) and (d) are equations (3) and (4)
It can be obtained directly from the formula. Also, (e), (d
) can be easily obtained by dividing the values of equations (3) and (4) by the absolute value of the voltage.

又、更にインピーダンスの逆数を用いて、■　アドミッ
タンスの、絶対値ＩＹＩ　Ｋ注目する。Furthermore, using the reciprocal of impedance, note the absolute value IYIK of admittance.

■　サセプタンスに注目する。■ Focus on susceptance.

■　コンダクタンスに注目する。■ Focus on conductance.

等の変形も同様に考えられる。Similar modifications are also possible.

（９）式、００式においても、更に変形しｔ方式が考え
られ得る。そこで判定式を一般式で表わすと次式となる
。Equations (9) and 00 can also be further modified into the t method. Therefore, if the determination formula is expressed as a general formula, it becomes the following formula.

ｆｘＡｘ（Ｖ、Ｉ）−ｆＭｘＮ（Ｖ、Ｉ）−ｇ（Ｖ、Ｉ
）＞Ｏ−α２ここにｓ　ｆｗｈｘ（Ｖ、■＞は注目する
値の過去】サイクル中の最大値、Ｚｍｘｓ（ｖ＊　Ｉ）
は注目する値ｆｍ（ｖ、Ｉ）の過去１サイクル中の最小
値である。注目する値ｆ！Ｉ（ｖ＃Ｉ）は、（９）式の
場合インピーダンスの絶対値Ｉｚｌであシ、００式の場
合、その２乗１ｚ１２である。fxAx(V,I)-fMxN(V,I)-g(V,I
)>O-α2 here s fwhx(V, ■> is the past of the value of interest] Maximum value during the cycle, Zmxs(v*I)
is the minimum value of the value fm(v, I) of interest during one past cycle. Value of interest f! I(v#I) is the absolute value of impedance Izl in the case of equation (9), and is its square 1z12 in the case of equation 00.

又、前述（、）〜（・）の値を用いることもできる。Further, the values of (,) to (·) described above can also be used.

ｇ（￥、　ｆ）は検出レベル設定値であり、前述の例で
はｇ（ｖ−Ｉ）　＝α１ＺＬｔ。とし九が、次式の如く
、ＩＺｌ、ａＸを使うことも可能である。g(¥, f) is the detection level setting value, and in the above example, g(v-I) = α1ZLt. It is also possible to use IZl and aX as shown in the following equation.

ｇ（Ｖ、　Ｉ）　＝β１ＺＬａｘ　　　　　　　　”・
・”α３但しβは定数 更にはｒ（Ｖ、Ｉ）としては次のものも可能である。g(V, I) = β1ZLax”・
・"α3 However, β is a constant.Furthermore, the following is also possible as r(V, I).

１）注目する量の過去ｌサイクルの平均値ｇ（ｖ、Ｉ）
＝ｒ１Σ九（Ｖ、　Ｉ　’）　　　　　−・・−（１４
１１１）注目する量の過去】サイクルの最大と最小の中
間値 ｇ　（ｖＬ　Ｄ　＝ｒ　２　Ｃｆ！１ｌＨ１（ｖ−Ｉ）
　＋　７”＋ｎｉａ　（ｖ、　Ｉ）　）　　＝・ＱＳ１
１１）定数 ｇ（Ｖ、Ｉ）＝Ｋ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　・・・ａｅその地変形は数限シない。1) Average value g(v, I) of the quantity of interest over the past l cycles
=r1Σ9(V, I') -...-(14
111) Past of quantity of interest] Maximum and minimum intermediate value g of the cycle (vL D = r 2 Cf!1lH1(v-I)
+7”+nia (v, I)) =・QS1
11) Constant g(V, I)=K
...ae There is a limit to the number of ground deformations.

第５図は本発明による保護継電器を実現する九めの他の
機能ブロック図である。FIG. 5 is a ninth other functional block diagram for realizing the protective relay according to the present invention.

なお第５図に示す機能ブロック図は変形例を全て含むよ
うな一般形で示し友ものである１図において、判定量計
算部５】は系統の電流、電圧情報から前記（、）〜（１
）で示し友値のいずれかを３０°のサンプリング間隔毎
に計算して出力する。記憶部５２は判定量計算部５１の
出力九（Ｖ、Ｉ）の過去１サイクル分を記憶しておくと
共に、九（ｖ、工）。The functional block diagram shown in FIG. 5 is shown in a general form that includes all the modified examples. In FIG.
) is calculated and output at every 30° sampling interval. The storage unit 52 stores the past one cycle of the output 9 (V, I) of the judgment amount calculation unit 51, and also stores 9 (v, engineering).

ｆｍ−１（Ｖ、Ｉ）　Ｉ　・・・八−ｔｔ（Ｖｅｒ）と
して出力する。最大最小部５３はｆａ＋（’／、Ｉ）　
−ｆｍ−ｔｌ（Ｖ、Ｉ）の中から最大値ｆＭ１ｘ（ｖ、
工）、最小値ｊ’ｍｔｓ（Ｖ、Ｉ）　ｋ出力する。判定
Ｗ　５４　ｋｔ　ｆ）４１１（Ｖ、り　、　ｆＭＩＮ（
Ｖ、Ｉ）　ｔ−使って、一般式ａｚにより励磁突入電流
か否かの判別を行なう。オフディレィタイマ５５につい
ては、第１図の説明と同様である。fm-1 (V, I) I... Output as 8-tt (Ver). The maximum and minimum part 53 is fa+('/, I)
−fm−tl(V, I), the maximum value fM1x(v,
), the minimum value j'mts (V, I) k is output. Judgment W 54 kt f) 411 (V, ri, fMIN(
V, I) t- is used to determine whether or not there is a magnetizing inrush current according to the general formula az. The off-delay timer 55 is the same as that described in FIG.

第６因は第９図に対比して、本発明によるロック出力の
使い方を示したものである。図において、６】は励磁突
入電流検出部で、系統の電流、電圧情報金入力としてロ
ック出力を出す。６２は距離継電器部で、系統の電流、
電圧情報を用いてリレー演算を行ない、系統事故時にト
リップ指令ｔ−出力する。６３はインヒビッ）ｆ−）で
、励磁突入電流検出部６１の出力により、距離継電器部
６２の出力全ロックする・ 前述の説明におりて、最大最小計算部５３は、過去１サ
イクル中のデータから最大、最小を選ぶようにしてい友
が、本来の目的ｔ−達成するためには、１サイクルに限
定する必要はない。The sixth factor, in contrast to FIG. 9, shows how to use the lock output according to the present invention. In the figure, reference numeral 6 indicates a magnetizing inrush current detection unit, which outputs a lock output as input of system current and voltage information. 62 is a distance relay section, which handles the system current,
Relay calculations are performed using voltage information, and a trip command t- is output in the event of a system fault. 63 is inhibit f-), which locks all outputs of the distance relay section 62 by the output of the excitation inrush current detection section 61. In the above explanation, the maximum/minimum calculation section 53 calculates the output from the data during the past one cycle. In order to achieve the original purpose of choosing the maximum and minimum, there is no need to limit it to one cycle.

即ち、励磁突入電流による影響が［［できる範囲でちれ
ば、２サイクル分おるいはそれ以上でもよい。又、ロッ
クする対象リレーについても距離リレーに限るものでは
ない。例えば変圧器保護用電流差動リレーについても適
用可能である。更に、インピーダンス又は同等の値を計
算する原理式で（７）　、　（８）　、　Ｑｌ　、αυ
式’に説明Ｌ７ｔＪｆ、コレも（７１、（８）　。That is, the influence of the excitation inrush current may last for two cycles or more, as long as it is possible. Further, the relay to be locked is not limited to a distance relay. For example, it is also applicable to current differential relays for protecting transformers. Furthermore, the principle formula for calculating impedance or equivalent value is (7), (8), Ql, αυ
Explanation L7tJf, this is also (71, (8)).

ａ■、ａυ式に適用を限定されるものではない。周知の
他の原理式を周込ても全く同様に本発明を適用し得る。The application is not limited to the a■ and aυ expressions. The present invention can be applied in exactly the same way even if other well-known principle equations are included.

なお、本発明はアナログ技術にても実現不可能ではない
が、近年発達し九マイクロコンピュータｔＣ用して初め
て実現できるようになり九ものでおる。Although it is not impossible to implement the present invention using analog technology, recent advances have made it possible to implement the present invention for the first time using a microcomputer tC.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明し友如く、本発明によれば系統からの１データ
全入力して所定の計算式を用いて系統のインピーダンス
を計算すると、これが励磁突入を流の場合と通常の系統
事故の場合とでは差異がちることを利用して励磁突入電
流全検出するよう構成したので、従来の如く第２調波の
含有率を検出する方式に比して、よυ直接的、かつ高感
度に励磁突入電流を検出し得る保護継電器を提供できる
。As explained above, according to the present invention, when all data from the grid is input and the impedance of the grid is calculated using a predetermined calculation formula, it is possible to calculate the impedance of the grid in the case of an excitation inrush and in the case of a normal grid fault. Since the structure is configured to detect the entire excitation inrush current by taking advantage of the difference, it is possible to detect the excitation inrush current more directly and with high sensitivity compared to the conventional method of detecting the second harmonic content. It is possible to provide a protective relay that can detect

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第】図は本発明による保護継電器の一実施例の機能ブロ
ック図、第２１は励磁突入電流のインピーダンス演算結
果に与える影響がサンプリング位相により大きく異なる
ことを示した図、第３図は励磁突入電流とインピーダン
スの絶対値の演算結果図、第４図は本発明による保護継
電器を実現する九めの構成図、ｗｃｓ図は本発明による
保護継電器全実現する九めの他の機能ブロック図、第６
図は第９図に対比してロック出力の使す方を示し九■、
ｗｃ７図は変圧器に電圧を印加し定時に発生する励磁突
入電流の様子を示す図、第８図は標準的距離リレー特性
に対する励磁突入電流の影響を示す図、第９図は従来技
術による励磁突入電流対策金示し九図、第１０図は励磁
突入？１ｔｆＩｆ、の傾向を示す図である。 １１・・・インピーダンス計算部 １２．５２・・・記憶部 １３．５３・・・最大最小計算部 １４．５４・・・判定部 １５．５５・・・オフディレィタイマ ４２ｍ、４２ｂ・・・フィルタ ４３・・・サンプルホールド回路 ４４・・・Ａ／Ｄ変換部　　　４５・・・マルチプレク
サ４６・・・ダイレクトメモリアクセス ４７・・・メモリ回路 ４８・・・リードオンリメモリ ４９・・・ＣＰＵ　　　　　　　５０・・・出力回路６
１・・・励磁突入電流検出部 ６２・・・距離継電器部 ６３．９４・・・インヒビット回路 ９１・・・パントハスフィルタFig. 21 is a functional block diagram of an embodiment of the protective relay according to the present invention, Fig. 21 is a diagram showing that the influence of the magnetizing inrush current on the impedance calculation result differs greatly depending on the sampling phase, and Fig. 3 is the magnetizing inrush current. 4 is a ninth block diagram for realizing the protective relay according to the present invention, and the wcs diagram is a ninth other functional block diagram for realizing the entire protective relay according to the present invention.
The figure shows how to use the lock output in comparison with Figure 9.
WC7 is a diagram showing the excitation inrush current that occurs at regular intervals when voltage is applied to the transformer, Figure 8 is a diagram showing the influence of the excitation inrush current on standard distance relay characteristics, and Figure 9 is excitation according to the conventional technology. Are the inrush current countermeasures shown in Figure 9 and Figure 10 excitation inrush? It is a figure showing the tendency of 1tfIf. 11... Impedance calculation unit 12.52... Storage unit 13.53... Maximum/minimum calculation unit 14.54... Judgment unit 15.55... Off-delay timer 42m, 42b... Filter 43 ...Sample hold circuit 44...A/D conversion unit 45...Multiplexer 46...Direct memory access 47...Memory circuit 48...Read only memory 49...CPU 50...Output circuit 6
1... Excitation inrush current detection section 62... Distance relay section 63.94... Inhibit circuit 91... Pantohas filter

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）電力系統からの電圧信号及び電流信号をディジタ
ルデータに変換する手段と、この変換手段から出力され
るディジタルデータをもとに所定の判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）
を算出する手段と、この算出手段より得られた過去の一
定時間内の結果中最大値ｆ＿Ｍ＿ａ＿ｘ（Ｖ、Ｉ）及び
最小値ｆ＿Ｍ＿ｉ＿ｎ（Ｖ、Ｉ）を求める手段を備え、
前記最大値ｆ＿Ｍ＿Ａ＿Ｘ（Ｖ、Ｉ）と最小値ｆ＿Ｍ＿
ｉ＿ｎ（Ｖ、Ｉ）との差が所定値以上であるとき、励磁
突入電流が存在すると判定することを特徴とする保護継
電器。(1) A means for converting the voltage signal and current signal from the power system into digital data, and a predetermined discrimination amount f (V, I) based on the digital data output from this conversion means.
and means for calculating the maximum value f_M_a_x (V, I) and the minimum value f_M_i_n (V, I) among the results obtained by the calculation means within a certain past time,
The maximum value f_M_A_X (V, I) and the minimum value f_M_
A protective relay characterized in that it is determined that a magnetizing inrush current exists when the difference from i_n(V, I) is a predetermined value or more. （２）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧から
求められるインピーダンスの絶対値を用いることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(2) The protective relay according to claim 1, wherein the absolute value of impedance determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （３）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧から
求められるリアクタンス値を用いることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(3) The protective relay according to claim 1, wherein a reactance value determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （４）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧から
求められるレジスタンス値を用いることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(4) The protective relay according to claim 1, wherein a resistance value determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （５）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧から
求められるアドミタンスの絶対値を用いることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(5) The protective relay according to claim 1, wherein the absolute value of admittance determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （６）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧から
求められるサセプタンス値を用いることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(6) The protective relay according to claim 1, wherein a susceptance value determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （７）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧から
求められるコンダクタンス値を用いることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(7) The protective relay according to claim 1, wherein a conductance value determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （８）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧から
求められるＶＩ＿ｃ＿ｏ＿ｓθなる値を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(8) The protective relay according to claim 1, wherein a value VI_c_o_sθ determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （９）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧から
求められるＶＩ＿ｓ＿ｉ＿ｎθなる値を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(9) The protective relay according to claim 1, wherein a value VI_s_i_nθ determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （１０）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧か
ら求められるＩ＿ｃ＿ｏ＿ｓθなる値を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(10) The protective relay according to claim 1, wherein a value I_c_o_sθ determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I). （１１）判別量ｆ（Ｖ、Ｉ）として、入力電流、電圧か
ら求められるＩ＿ｓ＿ｉ＿ｎθなる値を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の保護継電器。(11) The protective relay according to claim 1, wherein a value I_s_i_nθ determined from input current and voltage is used as the discrimination amount f(V, I).