(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統からの電圧および電流をセンサ検出信号として取込み、
接点出力の動作判定を行う演算処理部と、
前記演算処理部により動作するとの条件が成立した場合にトリップ信号を出力する保護継電器において、
前記演算処理部が動作と判定した場合、かつ、１判定サイクル内での瞬時値の合計が閾値を設定判定回数以上継続して越えた場合に
接点信号を出力することを特徴とする保護継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力会社や鉄道会社の発電所から変電所、受電端までの各所に設置され、送電や変電における事故や故障などの異常発生を検知し、事故が発生した電力系統をすみやかに切り離すＴＲＩＰ信号を出力し、電力の安定供給を確保する保護継電器に関し、詳しくは、短絡過電流要素入力に関する保護継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力会社等に納入する保護継電器は、事故や故障が発生した時に、前記異常を確実に検出して正常にTRIP信号をださなくてはならない。そのために、現地納入前に、保護継電器を保護継電器の試験装置等を用いることにより、実際の入力信号を模擬した、さまざまな入力信号に対する保護継電器の動作試験を行っている。
【０００３】
具体的な電流入力波形として、一般に考えられる波形としては、通常の動作入力（図３ａ）。フルスケールオーバー時の波形（図３ｂ）。短時間入力波形（図３ｃ）パルスや、ノイズ等が考えられる。図３ａ、図３ｂの場合は、過電流として正常動作(TRIP信号出力)を行い、図３ｃのような波形の場合は、単時間ノイズとして、不要動作（TRIP信号出力）をしないようにすることが望まれている。
【０００４】
例として、以下の条件で試験を実施した場合の計算例を示す。電流単入力要素整定：１Ａ、入力電流：１０Ａ、入力時間：３ｍｓ、サンプリング回数：５回。図４は、１５°サンプリングでの最大入力となるポイントとなる、切り出し位相が９０°前後で、サンプリング（３ｍｓ）した時の、瞬時値を√２sinθとして、実効値は
[式１]
0005924014.tif 000002
よって、１０Ａを３ｍｓ間、入力した場合、演算上では、８．５３Ａと認識するので、整定値以上となり、ＴＲＩＰ信号出力となる。
【０００５】
例えば、励磁突入電流が含まれる場合に、励磁突入電流と過電流とを区別する方法として、特開平６−２９２３２２が公開されている。この先行技術文献には、入力電流の成分比を算出する成分比算出部と、入力電流の正弦波らしさを算出する正弦波らしさ算出部を設け、前記２つの算出部で算出された値を入力として、ファジイ推論部を設け、励磁突入電流であるか否かを判別する過電流保護継電器が提案されている。しかしながら本装置は、処理が複雑になるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２９２３２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電流単入力要素に過大な短時間入力を印加した場合、入力のタイミングによっては、不要動作をしてしまうことがあった。本発明の目的は、簡単な方法で、電流単入力要素の過大な短時間入力では、不要な動作を行わず、実際の電流オーバーや、フルスケールオーバー時には、TRIP動作を行う保護継電器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題の解決を図るため、保護対象の電流・電圧等を変成・フィルタ処理・サンプルホールドした後、Ａ／Ｄ変換器で、順次アナログ量をディジタル量に変換して、メモリに順次記憶していき、前記メモリのデータを使ってＣＰＵが保護演算するディジタル保護継電器において、リレー演算周期ごとに瞬時値電流の総和を計算し、前記総和が予め定めた閾値と比較し、閾値以上となる場合が、予め定めた規定回数（ｎ回）続いた時に、ＴＲＩＰと判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前述のような、過大な単時間入力の信号が入力された場合には、瞬時的なノイズ等の入力であると判断し、ＴＲＩＰ信号を出力しないソフトウェア処理を組み込んだので、不要動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のハードウェアのブロック図
【図２】本発明のフローチャート
【図３】電流入力として考えられる波形パターン：ａ．通常の動作入力、ｂ．フルスケールオーバー時、ｃ.短時間入力
【図４】１５°サンプリングでの、最大入力となる切り出しポイント
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
図１、図２、を用いて本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の保護継電器のブロック図である。ＣＴ１により検出される入力電流を変成器４で変換して、Ｓ／Ｈ回路５で、サンプリングして順次データを取り込む。取り込んだデータは、Ａ／Ｄ変換６によりディジタル値に変換される。このディジタル値を用いて、判定部７のメモリ８とＣＰＵ９で所定の演算が実施される。その後、判定結果が補助ＲＹ１０へ出力される。
【００１２】
本発明は、前記判定部７に新たな処理を追加している。その新たな処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。あらかじめ継電器のＴＲＩＰ条件である整定値を入力する。入力電流をサンプリングして、整定値以上であれば、サンプリング値を一回判定期間の間に、一つ飛ばしで、計４回の瞬時値を合計して、閾値より小さいか判定する（Ｓ２）。閾値より小さければ、瞬時的なノイズの可能性が高く、判定回数ｋをクリアする（Ｓ３）。閾値より大きければ、判定回数をインクリメントする（Ｓ４）。判定回数が設定判定回数と等しければ要素動作を行う（Ｓ５）。設定判定回数になっていなければ、サンプリングを続け通常の判定を継続する。
【００１３】
本実施例では、前記のＴＲＩＰ整定値を電流正相の最小動作値０．５Ａにて実施した。サンプリング数は、１周期に２４回（１５度ごと）で、１回の判定、即ちリレー演算周期を、５．５６ｍｓで実施した。Ａ／Ｄ変換器のフルスケールは、１４ビット＝１６３８４カウントを、１６３．８４Ａ（即ち１ビットを１０ｍＡ）としている。０．５Ａは、約０．３％となる。安全率を９０％として、０．３％×９０％＝０．２７％を閾値とする。フルスケール１６３８４×０．２７％＝４４カウントであるが、演算には、正極の半波を使用する為、２２カウントとなる。この数値は、本実施例での最適値の一つであって、実際には、現場の状況に応じて、調整をする必要がある。
【００１４】
１回判定（５．５６ｍｓ）内にサンプリングは、８回（１５°ごと）あるが、本実施例では、ＣＰＵの演算スピードの関係から、前記サンプリング８回の内の４回（０，２，４，６回目）のサンプリングデータを用いて、２２カウント×４回＝８８カウント以下であるかどうかの判定処理を行っている。前記、瞬時値のサンプリングデータの和が８８未満なら判定回数データをクリアする。サンプリングデータの和が８８以上であれば、判定回数をインクリメントして、引き続きサンプリングを行い、同様の処理を繰り返す。
【００１５】
本実施例では、設定判定回数を４回（基本波の１周期分＋１判定分）に設定しているので、サンプリングデータの和が８８以上となる場合が、連続４回（設定判定回数）になれば、要素動作を行う。このような処理をおこなうことで、図２に示すような、単入力の波形が入力された場合には、不要動作をすることがなくなる。なお、設定判定回数は、４回に限定されるものではないが、基本波の１周期より大きく、リレー動作時間より小さい値に設定する必要がある。従って４〜５回が好ましい値である。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
この発明は、たとえば、保護継電器や監視制御機器などの誤出力を防止する接点出力回路に適応できる。
【符号の説明】
【００１７】
１  ＣＴ
２  送電線
３  保護継電器
４  変成器
５  サンプルホールド回路
６  Ａ／Ｄ変換器
７  判定部
８  メモリ
９  ＣＰＵ
１０  補助ＲＹ
【図１】
0005924014.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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