(57)【要約】【課題】  各電力設備機器に合わせたタイマ設定が必要で、差電流監視ロジックを標準化できない。励磁突入電流が長く継続する場合、タイマ時間を長くすると、本来の不良検出に当てる時間が延び、保護動作が遅れる。現場ごとのタイマ設定を不要とし、差電流監視ロジックを標準化した差電流監視装置を提供する。【解決手段】  電力設備機器に流入する電流と機器から流出する電流とを比較し機器に事故が発生したときにトリップ信号を出力し遮断器をトリップさせる際に事故電流に相当する不平衡分の差電流を検出する差電流検出回路１と、不平衡分の差電流が所定時間以上継続するまでトリップ信号の出力をロックする差電流監視タイマ４とを有する差電流監視装置において、電流信号から第２高調波を検出する第２高調波検出回路２と、検出した第２高調波が所定値以上の時は差電流検出回路１から差電流監視タイマ４への出力を停止するゲート回路３とを備えた。【選択図】        図１
2006014400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統設備機器に流入する電流と当該機器から流出する電流とを比較し前記機器に事故が発生したときにトリップ信号を出力し遮断器をトリップさせる際に事故電流に相当する不平衡分の差電流を検出する差電流検出回路と、前記不平衡分の差電流が所定時間以上継続するまでトリップ信号の出力をロックする差電流監視タイマとを有する差電流監視装置において、
前記電流信号から第２高調波を検出する第２高調波検出回路と、
検出した第２高調波が所定値以上の時は前記差電流検出回路から前記差電流監視タイマへの出力を停止するゲート回路とを備えた
ことを特徴とする差電流監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の差電流監視装置において、
前記電流信号のアナログフィルタおよびＡ／Ｄ変換器を監視対象として含み、
前記アナログフィルタ特性の変化を監視する第１２高調波検出回路を備え、
前記第２高調波検出回路および前記第１２高調波検出回路の出力の有無により前記アナログフィルタおよびＡ／Ｄ変換器の異常を判断する
ことを特徴とする差電流監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統設備のデジタル型保護継電装置における差電流監視装置に係り、特に、励磁突入電流発生時に誤動作しないようにするタイマ回路の現場設定を不要にする手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来のデジタル型保護継電装置における差電流監視装置の制御ロジックの一例を示すブロック図である。
【０００３】
デジタル型保護継電装置における差電流監視装置では、遮断器投入時に電力設備機器に流れる励磁突入電流を差電流異常として検出してしまい瞬時に遮断器を動作させないようにするために、例えば１０秒または２０秒の監視タイマ４Ａを設けてある。
【０００４】
しかし、電力設備機器の特性によっては、励磁突入電流が長く継続する場合がある。そのときは、シミュレーション等により励磁突入電流の継続時間を事前に推定し、タイマ設定値を長くして、励磁突入電流を差電流異常として不要に検出しないようにしていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１３１６５号公報  (第３〜４頁  第１〜２図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、各現場ごとの電力設備機器に合わせたタイマ設定がそれぞれ必要であり、差電流監視ロジックを標準化できない。
【０００７】
また、電力設備機器の特性によっては、励磁突入電流が長く継続する場合があるので、それに応じてタイマ設定時間を長くすると、励磁突入電流が流れなくなって本来の不良検出に当てるべき時間が延びて、本来の保護動作が遅れてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、現場ごとのタイマ設定を実質的に不要とし、差電流監視ロジックを標準化した差電流監視装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、電力系統設備機器に流入する電流と当該機器から流出する電流とを比較し機器に事故が発生したときにトリップ信号を出力し遮断器をトリップさせる際に事故電流に相当する不平衡分の差電流を検出する差電流検出回路と、不平衡分の差電流が所定時間以上継続するまでトリップ信号の出力をロックする差電流監視タイマとを有する差電流監視装置において、電流信号から第２高調波を検出する第２高調波検出回路と、検出した第２高調波が所定値以上の時は差電流検出回路から差電流監視タイマへの出力を停止するゲート回路とを備えた差電流監視装置を提案する。
【００１０】
前記電流信号のアナログフィルタおよびＡ／Ｄ変換器を監視対象として含み、アナログフィルタ特性の変化を監視する第１２高調波検出回路を備え、第２高調波検出回路および第１２高調波検出回路の出力の有無によりアナログフィルタおよびＡ／Ｄ変換器の異常を判断するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各現場ごとの電力設備機器に合わせたタイマ設定は不要となり、差電流監視ロジックを標準化できる。
【００１２】
また、電力設備機器の特性により励磁突入電流が長く継続しても、それに伴う第２高調波ｆ２を検出するので、タイマ設定時間を長くする必要がなく、励磁突入電流が流れない本来の不良を迅速に検出でき、保護動作が遅れることがない。
【００１３】
その結果、現場ごとのタイマ設定が実質的に不要となり、差電流監視ロジックを標準化した差電流監視装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、  図１〜図３を参照して、本発明による差電流監視装置の一実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明によるデジタル型保護継電装置における差電流監視装置の一実施形態の制御ロジックを示すブロック図である。
【００１６】
図２は、図１の差電流監視装置を適用すべき電力系統の構成の一例を示すブロック図である。差電流監視の監視対象範囲は７で示した部分である。
【００１７】
本実施形態は、図４の従来の差電流監視装置に設けられている差電流検出回路１とともに、第２高調波ｆ２検出回路２を用いる。
【００１８】
第２高調波ｆ２検出回路２は、差動継電器のトリップ信号ロック用として従来から既に設置されているので、本発明の差電流監視ロジックを採用しても、シーケンスロジックが複雑になることはない。
【００１９】
本実施形態で通常は、第２高調波ｆ２検出回路２の出力信号がオフなので、ＡＮＤゲート回路３は開いている。このため、従来の差電流監視ロジック構成と同様、差電流が監視タイマ４の所定時間以上継続した場合、差電流監視異常として検出し、図２の遮断器６にトリップ信号を出力し、装置ロックにする。
【００２０】
励磁突入電流発生時は、第２高調波ｆ２検出回路２の出力信号がオンとなり、ＡＮＤゲート回路３が閉じる。したがって、差電流監視異常として誤検出することはない。
【００２１】
励磁突入電流が終息すると、第２高調波ｆ２検出回路２の出力信号がオフとなり、ＡＮＤゲート回路３が開くので、通常時の状態に戻る。
【００２２】
本実施形態では、第２高調波ｆ２を検出すると、差電流監視をロックするので、本来検出すべきである第２高調波ｆ２を伴う異常が発生した場合および継続した場合に検出できないおそれがある。
【００２３】
そこで、第２高調波ｆ２を伴う異常が発生する個所および場合を切り分けて検討する。
【００２４】
図３は、図２の電力系統における部位Ａ，Ｂ，Ｃの正常／異常と高調波成分の有無との関係を示す図表である。
【００２５】
監視対象範囲７を３つの部位Ａ，Ｂ，Ｃに分けて検討する。
【００２６】
部位Ａは、主回路であり、この部位に第２高調波ｆ２が発生するのは、主に励磁突入電流発生時である。この場合は、励磁突入電流の影響を避けるため、差電流監視をロックしても問題はない。
【００２７】
部位Ｂは、ＣＴおよび入力変換器であり、配線やケーブルの断線および接触不良が考えられる。しかし、第２高調波ｆ２が発生することはない。
【００２８】
部位Ｃは、アナログフィルタおよびＡ／Ｄ変換器であり、本実施形態では、フィルタ特性の変化を監視するために、第１２高調波ｆ１２の重畳を監視しているので、部位Ａの励磁突入電流発生時の事象と区別して、この部位Ｃの異常を特定できる。
【００２９】
以上の通り、差電流監視対象範囲７内での第２高調波ｆ２を伴う異常発生時においても、異常を確実に検出でき、差電流監視をロックしても問題はない。
【００３０】
したがって、励磁突入電流の継続時間にかかわらず、変圧器に合わせた現場でのタイマ設定が不必要であり、差電流監視装置のタイマの設定を例えば短い方の１０秒に標準化できる。
【００３１】
この差電流監視装置では、第２高調波ｆ２検出信号を用いている。第２高調波ｆ２が発生しない場合は、標準の監視タイマ時間で異常を検出できる。
【００３２】
また、第２高調波ｆ２検出信号は、既に取り込んであるので、シーケンスロジックが複雑になることはない。
【００３３】
さらに、差電流監視対象範囲内での第２高調波ｆ２を伴う異常発生時においても、異常を確実に検出可能であり、差電流監視をロックしても問題はない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるデジタル型保護継電装置における差電流監視装置の一実施形態の制御ロジックを示すブロック図である。
【図２】図１の差電流監視装置を適用すべき電力系統の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２の電力系統における部位Ａ，Ｂ，Ｃの正常／異常と高調波成分の有無との関係を示す図表である。
【図４】従来のデジタル型保護継電装置における差電流監視装置の制御ロジックの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  差電流検出回路
２  第２高調波ｆ２検出回路
３  ＡＮＤゲート回路
４  本発明の差電流監視タイマ
４Ａ  従来の差電流監視タイマ
５  ＡＮＤゲート回路
６  遮断器
７  監視対象範囲
Ａ  主回路
Ｂ  ＣＴおよび入力変換器
Ｃ  アナログフィルタおよびＡ／Ｄ変換器
【図１】
2006014400.tif 000003
【図２】
2006014400.tif 000004
【図３】
2006014400.tif 000005
【図４】
2006014400.tif 000006