JPS6242456B2 - - Google Patents
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- JPS6242456B2 JPS6242456B2 JP4999778A JP4999778A JPS6242456B2 JP S6242456 B2 JPS6242456 B2 JP S6242456B2 JP 4999778 A JP4999778 A JP 4999778A JP 4999778 A JP4999778 A JP 4999778A JP S6242456 B2 JPS6242456 B2 JP S6242456B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は変圧器保護継電装置に係り、特に第2
高調波抑制機能を有することに起因する内部事故
時の誤不動作防止を図つた保護継電装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a transformer protective relay device, particularly a second
The present invention relates to a protective relay device that prevents malfunctions in the event of an internal accident due to its harmonic suppression function.
従来の変圧器保護継電方式としては保護対象変
圧器の各巻線の通過電流の差動出力信号を検出し
これを動作力とする電流差動方式を採用してい
る。これに対し変圧器の励磁突入電流による誤動
作防止対策として、上記電流信号に含まれる第2
高調波成分を抑制力としその量により所定量、た
とえば基本波分の15%程度をこえたときにはトリ
ツプ指令をロツクする方式をとつている。しか
し、従来方式では変圧器の内部事故時に多量の第
2高調波を含む電流が流入することがあると、リ
レー出力がロツクされ誤不動作となる。このよう
なケースの具体一例として次のものがある。変圧
器の負荷として電力調相静電容量(スタコンと称
することにする)を有する場合、その影響によ
り、事故発生時に事故点からスタコンまでのイン
ダクタンスとスタコンの容量による振動電流が発
生し、その振動周波数が第2高調波に近づくに従
い励磁突入電流と見誤り、不動作となる不具合を
生ずるおそれがある。 As a conventional transformer protection relay system, a current differential system is adopted in which a differential output signal of the passing current of each winding of the transformer to be protected is detected and this is used as the operating force. On the other hand, as a measure to prevent malfunctions caused by the magnetizing inrush current of the transformer, the second
A method is adopted in which the harmonic component is used as a suppressing force and the trip command is locked when the amount exceeds a predetermined amount, for example, about 15% of the fundamental wave component. However, in the conventional system, if a current containing a large amount of second harmonics flows in due to an internal fault in the transformer, the relay output is locked and the relay malfunctions. A specific example of such a case is as follows. When a transformer has a power phasing capacitance (referred to as a stacon) as a load, when an accident occurs, an oscillating current is generated due to the inductance from the fault point to the stacon and the capacity of the stacon. As the frequency approaches the second harmonic, there is a risk that the current may be mistaken for an excitation inrush current, resulting in a malfunction resulting in non-operation.
次にこの現象について第1図によつて詳細に説
明する。 Next, this phenomenon will be explained in detail with reference to FIG.
1は被保護変圧器であり、一例として1次、2
次、3次巻線を有する3巻線変圧器について考え
る。ここでは1次側を記号P、2次側を記号S、
3次側を記号Tの添字によつて以下示すことにす
る。また、同図は三相交流変圧器の単線図を示し
たものである。 1 is a protected transformer; for example, primary, secondary
Next, consider a three-winding transformer with a tertiary winding. Here, the primary side is the symbol P, the secondary side is the symbol S,
The tertiary side will be indicated below by the subscript of the symbol T. The figure also shows a single line diagram of a three-phase AC transformer.
2P,2S,2Tはそれぞれ各巻線に通過する電
流信号を導出するための変流器であり、その出力
信号は保護継電装置4の入力となる。 2 P , 2 S , and 2 T are current transformers for deriving current signals passing through the respective windings, and their output signals are input to the protective relay device 4 .
3P,3S,3Tはそれぞれしや断器であり、保
護継電装置4からのしや断指令によつて被保護変
圧器1が事故時には系統から3P,3S,3Tによ
つて切り離す。6P,6Sはそれぞれ各巻線背後の
電源であり、系統の運転条件、あるいは設備によ
つては6P,6Sの存在は異なり、電源端はたとえ
ば6Pのみで他は負荷端子のみになるなど、同図
の6P,6Sはそれぞれ可変電源端と考えればよ
い。とくに、三次側は一般には変電所内の負荷給
電、あるいはスタコン5接続専用の場合が多く、
非電源端扱いで運転することが多い。ここでは説
明を容易にするために3次側を非電源端とし、こ
の端子にスタコン5を接続するときの変圧器1の
内部インピーダンスとの共振電流の影響について
説明する。 3 P , 3 S , and 3 T are shear disconnectors, respectively, and in the event of an accident, the protected transformer 1 is disconnected from the grid to 3 P , 3 S , and 3 T by the shear disconnect command from the protective relay device 4 . Twist and separate. 6P and 6S are the power supplies behind each winding, and the presence of 6P and 6S may differ depending on the operating conditions of the system or the equipment. Therefore, 6P and 6S in the same figure can be considered as variable power supply terminals. In particular, the tertiary side is often used exclusively for load power supply within a substation or for connection to a starcon 5.
It is often operated as a non-power terminal. Here, for ease of explanation, the tertiary side is assumed to be a non-power terminal, and the influence of the resonant current with the internal impedance of the transformer 1 when the stator converter 5 is connected to this terminal will be explained.
第2図は変圧器内部事故時の等価回路を示す。
事故例として三相短絡時の正相回路について示し
たもので記号は第1図と同じものはそれぞれ第1
図と同等物を示す。 Figure 2 shows the equivalent circuit in the event of an internal fault in the transformer.
As an example of an accident, the positive phase circuit at the time of a three-phase short circuit is shown.The symbols are the same as in Figure 1.
Figures and equivalents are shown.
第2図においてZP′,ZS′,ZT′はそれぞれ変
圧器外部の背後インピーダンスで、送電線、発電
機等の等価インピーダンスで、ほぼインダクタン
スと考えてよいものである。ZT′ではスタコンを
記号5で分離しておいてある。 In FIG. 2, Z P ′, Z S ′, and Z T ′ are the back impedances outside the transformer, which are equivalent impedances of power transmission lines, generators, etc., and can almost be considered inductances. In Z T ', the starcon is separated by symbol 5.
また、ZP,ZS,ZTは事故点Tからみた各巻
線の内部インピーダンスを示す。 Furthermore, Z P , Z S , and Z T indicate the internal impedance of each winding viewed from the fault point T.
ここに、事故発生時には、電源6PからIPが6
SからISが通電され、変流器2P,2Sによつて第
1図で示した保護継電装置4の入力となる。I
P,ISは三相交流発電機によつて通電されるもの
であるから、事故発生位相によつては過渡直流分
が重畳された商用周波数の電流と考えてよい。一
方、3次側から通電される電流ITはスタコン5
に充電されている事故直前電圧をΔE、スタコン
の容量をC,ZT+ZT′のインダクタンス分をΣ
LTとおくと
IT=ωoCΔE ……(1)
となる。 Here, in the event of an accident, power supply 6 P to IP 6
I S is energized from S and becomes an input to the protective relay device 4 shown in FIG. 1 through current transformers 2 P and 2 S. I
Since P and I S are energized by a three-phase alternating current generator, depending on the phase in which the accident occurs, they can be considered to be commercial frequency currents with a transient DC component superimposed thereon. On the other hand, the current I T flowing from the tertiary side is
ΔE is the voltage charged immediately before the accident, C is the capacitance of the stator capacitor, and Σ is the inductance of Z T + Z T ′.
Let L T be I T =ω o CΔE ...(1).
ただし
であり、スタコンと短絡点までのインダクタンス
分によつて決まる周波数aの電流となる。 however The current is a frequency a determined by the inductance between the stacon and the short circuit point.
ここでは原理説明のため、抵抗分は無視して説
明しているが、実際の変圧器でも抵抗分はかなり
小さい値で、たとえばΣL/抵抗分はおよそ0.1程度で
ある。保護継電装置の動作時間が1〜2サイクル
(商用周波数ベース)であつて、抵抗分による減
衰振動電流は保護継電器にとつては減衰分を無視
しても大差なく、むしろ動作条件を確立するため
には減衰時定数が十分大きいケースまで考慮する
ことも必要であつて(1),(2)式で考えておく方が妥
当である。 Here, for the purpose of explaining the principle, the resistance component is ignored in the explanation, but even in an actual transformer, the resistance component is quite small, for example, ΣL/resistance component is about 0.1. The operating time of a protective relay device is 1 to 2 cycles (based on commercial frequency), and the damped oscillating current due to the resistance component makes no difference to the protective relay even if the damping component is ignored; rather, it establishes the operating conditions. In order to achieve this, it is necessary to consider the case where the decay time constant is sufficiently large, and it is more appropriate to consider it using equations (1) and (2).
ここに、保護継電装置の入力電流はIP,ISが
商用周波数成分と過渡直流分の合成であるのに対
して、スタコンの接続された3次巻線の電流IT
はΣLとCで決まる(2)式のoなる固有振動とな
る。尚、スタコンを電源端に接続するときには、
その内部電流は更に前記の高調波分を含むものと
なる。前記従来方式では動作量として、電流差動
出力
ΣL=IP+IS+IT ……(3)
を検出し、ΣL≠0となるとき動作出力を与える
が、被保護変圧器の励磁突入電流でもΣI≠0と
なり、内部事故と変圧器励磁時との識別に励磁突
入電流であるか否かの判定を必要とする。 Here, the input current of the protective relay device is I P , I S is a combination of the commercial frequency component and the transient DC component, while the current I T of the tertiary winding connected to the stator converter is
is the natural vibration o in equation (2) determined by ΣL and C. In addition, when connecting the star controller to the power supply end,
The internal current further includes the above-mentioned harmonic components. In the conventional method described above, the current differential output ΣL=I P +I S +I T ...(3) is detected as the operating amount, and the operating output is given when ΣL≠0, but even with the magnetizing inrush current of the protected transformer, ΣI≠0, and it is necessary to determine whether or not it is an excitation inrush current to distinguish between an internal fault and a transformer energization.
従来は励磁突入電流の検出のために、入力電流
に含まれる第2高調波成分の量によつて、所定量
をこえたら励磁突入電流と判定し、保護継電装置
のトリツプ指令出力をロツクしていた。 Conventionally, to detect magnetizing inrush current, depending on the amount of the second harmonic component contained in the input current, if it exceeds a predetermined amount, it is determined to be magnetizing inrush current, and the trip command output of the protective relay device is locked. was.
しかし、(2)式に示したように、ITには内部事
故であつても第2高調波成分に近い固有振動電流
の発生が考えられ、とくにCが大容量化するほど
その傾向が強まる。この結果、(3)式を用いて励磁
突入電流と事故の可否を同時に決定すると、変圧
器の内部事故時に不動作の心配がある。 However, as shown in equation (2), it is possible for I T to generate a natural oscillating current close to the second harmonic component even if there is an internal accident, and this tendency becomes especially strong as the capacity of C increases. . As a result, if the excitation inrush current and the possibility of an accident are determined simultaneously using equation (3), there is a risk that the transformer will not operate in the event of an internal accident.
第2高調波抑制を行なうことに起因する内部事
故時の誤不動作という問題は、スタコン以外の静
電容量としてケーブル系統を接続するときもある
いは同期調相機を接続するときも、第2高調波に
近い周波数の振動電流を発生する。これ以外にも
制動巻線の無い水車発電機であるとか、交流と直
流のあるいは周波数の変換器も高調波を発生する
ことが知られている。このため、以下の明細書に
おいてはこれらの機器等を総称して高調波発生源
と称することとする。 The problem of malfunction in the event of an internal accident due to second harmonic suppression is caused by the second harmonic Generates an oscillating current with a frequency close to . It is also known that harmonics are generated by water turbine generators without damper windings, AC/DC or frequency converters. Therefore, in the following specification, these devices and the like will be collectively referred to as harmonic generation sources.
以上のことから、本発明においては内部事故時
の高調波による不正動作を防止することのできる
変圧器保護継電方式を提供することを目的とす
る。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a transformer protection relay system that can prevent malfunction due to harmonics in the event of an internal accident.
本発明では、高調波発生源が非電源端に接続さ
れたときの、有効な解決策を与える。 The present invention provides an effective solution when the harmonic generation source is connected to the non-power terminal.
具体的に本発明においては、動作力は従来どう
り全巻線の通過電流のベクトル和ΣIを利用する
が、抑制力は高調波発生源を有する非電源端に接
続された巻線に流れる電流を用いず、その他の巻
線に流れる電流に含まれる第2高調波成分により
定める。 Specifically, in the present invention, the operating force uses the vector sum ΣI of the passing currents of all the windings as in the past, but the suppressing force uses the current flowing in the winding connected to the non-power supply end that has a harmonic generation source. It is determined by the second harmonic component contained in the current flowing through the other windings.
すなわち、前記3巻線変圧器を例にとれば励磁
突入電流の検出は3次側が高調波発生源を有する
非電源端であることから、1次、2次電流に着目
して抑制力とする。 In other words, if we take the above-mentioned three-winding transformer as an example, the detection of magnetizing inrush current focuses on the primary and secondary currents as a suppressing force since the tertiary side is the non-power supply end that has a harmonic generation source. .
第3図にもとづいて本発明を以下に説明する。
第3図は第1図で示した4の部分である。 The invention will be explained below based on FIG.
FIG. 3 shows the part 4 shown in FIG. 1.
31P,31S,31Tは入力信号を後段の電子
回路の演算に好都合なように入力電流IP,IS,
ITをそれぞれ電圧レベルに変換するとともに過
渡直流分を除去するための空隙磁路付の補助変成
器である。31の出力は、32P,32Sよりなる
抵抗を介して演算増幅器A1の入力として与えら
れA1において加算演算する。A1の出力は励磁突
入電流の検出のための信号である。ここに、励磁
突入電流の検出には前図でのべたように、3次側
の非電源端信号ITは必要としないので31Tの出
力はA1には加えない。もちろん、標準の変圧器
保護装置としては31Tの出力もA1に加えられる
ように接続されており、高調波発生源を有する非
電源端である場合にのみその接続が解除されるよ
うに工夫される。 31 P , 31 S , 31 T are input currents I P , I S ,
This is an auxiliary transformer with an air-gap magnetic path for converting I T to a voltage level and removing transient DC components. The output of 31 is applied as an input to operational amplifier A1 via a resistor of 32P and 32S , and addition is performed in A1 . The output of A1 is a signal for detection of magnetizing inrush current. Here, as mentioned in the previous figure, the output of 31T is not added to A1 because the tertiary side non-power supply terminal signal I T is not required to detect the excitation inrush current. Of course, as a standard transformer protection device, the output of 31 T is also connected to be added to A 1 , and the connection is devised so that it is only disconnected when it is a non-power terminal that has a harmonic generation source. be done.
34はA1の増幅用抵抗、33はバイアス抵抗
であり、それぞれ演算増幅器のドリフトを考慮し
て安定な領域に設定される。 34 is an amplification resistor of A1 , and 33 is a bias resistor, each of which is set in a stable region in consideration of the drift of the operational amplifier.
35は基本波パスフイルタ、36は35の出力
の絶対値を導出するための整流回路であり、全波
整流素子と平滑フイルタを付加したものである。
37は第2高調波成分を抽出するためのフイルタ
である。38は37の出力の絶対値を導出するた
めの整流回路で36と同等物である。39は比較
器で、36の出力に対して38の出力が所定以上
のとき不動作出力信号を発生する。従来からの励
磁突入電流の検出比率としては、36に対して3
8が15%以上のときは39は不動作出力とするよ
うな値が上記の所定量の一例である。 35 is a fundamental wave pass filter, and 36 is a rectifier circuit for deriving the absolute value of the output of 35, which includes a full-wave rectifier element and a smoothing filter.
37 is a filter for extracting the second harmonic component. 38 is a rectifier circuit for deriving the absolute value of the output of 37, and is equivalent to 36. 39 is a comparator which generates an inoperable output signal when the output of 38 is greater than a predetermined value with respect to the output of 36. The conventional detection ratio of magnetizing inrush current is 36 to 3.
An example of the predetermined amount is a value such that when 8 is 15% or more, 39 is an inactive output.
つぎに、演算増幅器A2の入つているルートは
従来どうり内部事故を検出するための回路であつ
て、A2がIP,IS,ITの電流差動回路を構成す
る加算器で、外部抵抗40P,40S,40T、お
よび41,42はA1の場合と同様に用いる。た
だし、A1のときと異なり、40P,40S,40T
はあくまでも変圧器健全時の通過電流の総和が零
になるように主変流器2P,2S,2Tと変圧器
P,S,Tの変化比によつて定まる値である。4
3はローパスフイルタであるが、これは差動出力
電流の基本波(商用周波数)分を動作量にするこ
とを目的としたものである。44は43の出力信
号の絶対値検出回路のための整流回路と波形平滑
フイルタよりなるものである。この回路は要する
に全通過電流のΣI≠0となるとき動作出力を与
える。 Next, the route containing operational amplifier A2 is a circuit for detecting internal faults as before, and A2 is an adder that constitutes a current differential circuit of I P , I S , and I T . , external resistors 40 P , 40 S , 40 T , and 41 and 42 are used in the same way as in the case of A 1 . However, unlike in A 1 , 40 P , 40 S , 40 T
is a value determined by the change ratio of the main current transformers 2 P , 2 S , 2 T and the transformers P, S, T so that the sum of the passing currents becomes zero when the transformer is healthy. 4
Reference numeral 3 denotes a low-pass filter, which is intended to make the fundamental wave (commercial frequency) component of the differential output current the operating amount. Reference numeral 44 includes a rectifier circuit and a waveform smoothing filter for the absolute value detection circuit of the output signal of 43. In short, this circuit provides an operating output when the total passing current ΣI≠0.
45P,45S,45Tは通過電流抑制、すなわ
ち、スカラ和抑制付比率差動特性を得るための通
過電流IP,IS,ITの絶対値導出整流回路であ
り、それぞれ平滑フイルタを有している。46
P,46S,46TはA3の演算増幅器でスカラ和Σ
|I|=|IP|+|IS|+|IT|を導出する
ための演算用抵抗、47,48も演算用抵抗であ
りA1の場合と同様、増幅度、バイアス電圧印加
のために使うものである。A3の出力はスカラ和
抑制量であり、A2の出力がベクトル和による動
作量である。A2の出力とA3の出力を比較器49
で比較しA2の出力がA3の出力に比べてあらかじ
め整定したレベルをこえたとき49の出力は内部
事故検出動作信号を発生する。 45 P , 45 S , and 45 T are rectifier circuits for deriving the absolute values of passing currents I P , IS , and IT in order to suppress passing currents, that is, to obtain ratio differential characteristics with scalar sum suppression, and each includes a smoothing filter. have. 46
P , 46 S , 46 T are scalar sums Σ of A3 operational amplifiers
The calculation resistors 47 and 48 for deriving |I|=|I P |+|I S |+| IT It is used for. The output of A 3 is the scalar sum suppression amount, and the output of A 2 is the operation amount based on the vector sum. Comparator 49 compares the output of A 2 and the output of A 3 .
When the output of A2 exceeds a preset level compared to the output of A3 , the output of 49 generates an internal fault detection operation signal.
50は一致ゲートであつて、39の出力、すな
わち励磁突入電流でない差電流検出出力と、49
の比率差動出力両者の動作条件の一致によつて、
本発明の最終出力を生ずる。 50 is a coincidence gate, which outputs the output of 39, that is, the difference current detection output which is not the excitation inrush current, and the output of 49.
By matching the operating conditions of both differential outputs,
yielding the final output of the invention.
以上述べた本発明方式によつて種々のケースで
正しく応動できることについて説明すると、まず
比較器49は従前通り、全端子電流のベクトル和
がスカラ和を上まわるとき引外し許容出力を与
え、比較器39は非電源端子電流を除いた全ての
端子電流の第2調波含有量が所定量より大なると
き引外し阻止出力を与える。 To explain how the method of the present invention described above can respond correctly in various cases, first, as before, the comparator 49 provides a trip permissible output when the vector sum of all terminal currents exceeds the scalar sum; Reference numeral 39 provides a tripping prevention output when the second harmonic content of all terminal currents excluding the non-power terminal current is greater than a predetermined amount.
第1に内部事故を考えると、比較器49は従来
装置と同様に引外し許容出力を与え、比較器39
はその入力とした1次及び2次端子の電流IP,
ISには含有第2調波成分が少ないために引外し
阻止出力を与えない。このため正しくしや断器引
外しが行なわれる。 First, considering internal accidents, the comparator 49 provides a tripping allowable output as in the conventional device, and the comparator 39
are the input currents I P of the primary and secondary terminals,
Since I S contains a small amount of second harmonic components, no tripping prevention output is given. Therefore, the breaker is tripped correctly.
第2に外部事故のときは、比較器49は従来装
置と同様に引外し許容出力を与えないから、比較
器39の応動を考えるまでもなく、正しく引外し
阻止とされる。 Second, in the event of an external accident, since the comparator 49 does not provide a tripping permissible output like the conventional device, tripping is correctly prevented without considering the response of the comparator 39.
第3に変圧器起動のために各端子のしや断器を
投入するときの励磁突入電流の影響についてみる
と、2つのケースに分けられる。その1つは非電
源端のしや断器投入であり、まず比較器39は非
電源端の端子電流ITを監視しないために第2調
波含有量が少なく、積極的にしや断器引外し阻止
出力を与えることができない。このとき比較器4
9では、常時零であるベクトル和(44の出力)
が励磁突入電流ITにより増加する。しかし、非
電源端の端子電流ITはその他の電流IP,ISに
較べて十分に小さく、このためベクトル和はスカ
ラ和(演算増幅器A3の出力)よりも大となるこ
とができず、49は引外し許容信号を与えない。
この結果、正しくしや断器の引外しを行なわな
い。尚、ベクトル和及びスカラ和を求めこれを比
較する回路が、非電源端の微少電流に応動しない
ように調整されていることはいうまでもない。 Thirdly, when looking at the influence of the excitation inrush current when closing each terminal or turning on the circuit breaker to start the transformer, it can be divided into two cases. One of these is the closing of the breaker at the non-power end. First, because the comparator 39 does not monitor the terminal current I T at the non-power end, the second harmonic content is small, and the breaker is actively triggered. Unable to provide removal prevention output. At this time, comparator 4
9, the vector sum is always zero (output of 44)
increases due to the excitation inrush current I T . However, the terminal current I T at the non-power supply end is sufficiently small compared to the other currents I P and I S , so the vector sum cannot be larger than the scalar sum (output of operational amplifier A3 ). , 49 do not provide a trip permission signal.
As a result, the breaker is not tripped correctly. It goes without saying that the circuit that calculates the vector sum and the scalar sum and compares them is adjusted so as not to respond to minute currents at the non-power supply end.
1次、2次側しや断器投入のケースでは監視入
力とするIP,ISが十分な第2調波を含んでおり
比較器39がしや断器引外し阻止出力を与える。
このため、比較器49の出力の有無に関わりなく
引外しを阻止し正しい応動をし得る。 In the case where the primary and secondary circuit breakers are closed, the monitoring inputs I P and I S contain sufficient second harmonics, and the comparator 39 provides an output to prevent circuit breakers from tripping.
Therefore, regardless of the presence or absence of the output of the comparator 49, tripping can be prevented and a correct response can be performed.
このように本発明によれば、考え得る全てのケ
ースで正しい応動をする。最後に本発明が非電源
端に高調波発生源を有するときのみ有効な理由に
ついて説明すると、電源端に高調波発生源を有す
るときは自端しや断器投入の際に誤つてしや断器
の引外しをしてしまうことになる。この電源端子
の電流は第2調波含有量監視の対象とされないか
ら、比較器39は電源端しや断器投入のさいに引
外し阻止信号を与えない。一方、投入に伴う電源
端からの過大の電流により、ベクトル和はスカラ
和よりも十分に大となり比較器49は引外し許容
出力を与える。 As described above, according to the present invention, correct responses are made in all possible cases. Finally, to explain the reason why the present invention is effective only when the harmonic generation source is located at the non-power supply end, when the harmonic generation source is located at the power supply end, it is possible to This will result in the device being tripped. Since the current at this power supply terminal is not subject to second harmonic content monitoring, the comparator 39 does not provide a trip prevention signal when the power supply terminal is closed or when the circuit breaker is turned on. On the other hand, due to the excessive current flowing from the power supply terminal upon turning on, the vector sum becomes sufficiently larger than the scalar sum, and the comparator 49 provides a trip-permissible output.
本発明の実施例によれば、励磁突入電流によつ
て誤動作することなく、内部事故時の事故電流の
波形ひずみに対しても確実な事故検出が可能であ
る。とくに変圧器非電源端に大容量の高調波発生
源が接続された場合に保護性能の向上を図ること
ができる。尚、以上の本発明の変形例、応用例と
しては以下のようにしてもよい。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to reliably detect a fault even in the case of waveform distortion of fault current caused by an internal fault, without causing malfunction due to excitation inrush current. In particular, when a large-capacity harmonic generation source is connected to the non-power supply end of the transformer, protection performance can be improved. Incidentally, as a modification or application example of the above-described present invention, the following may be used.
第3図では入力補助変成器31P,31S,31
Tを空隙付変成器としたが、35,37,43で
それぞれフイルタが入つていることから、必ずし
も空隙付でなくともよい。 In Fig. 3, input auxiliary transformers 31 P , 31 S , 31
Although T is a transformer with a gap, it is not necessarily necessary to have a gap because each of 35, 37, and 43 has a filter.
この場合、43のフイルタはローパスフイルタ
でなく、基本波パスバンドパスフイルタが効果的
である。 In this case, the filter 43 is not a low-pass filter, but a fundamental wave band-pass filter is effective.
また、第3図の励磁突入電流の検出手段は、I
P、とISのベクトル演算によつて、その出力から
第2高調波成分と基本成分の比率をしているが、
さらに変形・応用例としては、第4図に示す方法
がある。同図aは1次電流IP、2次電流ISそれ
ぞれについて第2高調波の検出を行う方法であ
り、51はIPの基本波成分の絶対値を導出する
回路、52はIPの第2高調波成分の絶対値を導
出する回路である。53は比較器で52の出力が
51の出力よりも所定量大きいときにロツク信号
を発生するもの、また54はISについて51と
同様に基本波成分の絶対値検出回路、55はIS
の第2高調波成分絶対値検出回路である。56は
比較器であり、55の出力が54の出力よりも所
定量大きいときロツク出力を出すものである。5
7はNANDゲートであつて、53,56ともロツ
ク信号がないときにのみ動作信号を発生するもの
で、57の出力が第3図39の信号に相当するも
のである。本実施例によれば励磁突入電流の検出
レベルを各線電流ごとに整定できるので、変圧器
の構造により可変整定できる効果がある。 Further, the excitation inrush current detection means in FIG.
By vector calculation of P and I S , the ratio of the second harmonic component to the fundamental component is calculated from the output.
Further, as a modification/application example, there is a method shown in FIG. Figure a shows a method for detecting the second harmonic for each of the primary current I P and the secondary current I S , 51 is a circuit for deriving the absolute value of the fundamental wave component of I P , and 52 is a circuit for deriving the absolute value of the fundamental wave component of I P . This is a circuit that derives the absolute value of the second harmonic component. 53 is a comparator that generates a lock signal when the output of 52 is larger than the output of 51 by a predetermined amount; 54 is a fundamental wave component absolute value detection circuit for I S like 51; and 55 is an I S
This is a second harmonic component absolute value detection circuit. 56 is a comparator, which outputs a lock output when the output of 55 is larger than the output of 54 by a predetermined amount. 5
Reference numeral 7 is a NAND gate, and both 53 and 56 generate an operating signal only when there is no lock signal, and the output of 57 corresponds to the signal 39 in FIG. 3. According to this embodiment, since the detection level of the excitation inrush current can be set for each line current, there is an effect that it can be set variably depending on the structure of the transformer.
第4図bは3次通過電流ITの基本波成分のみ
を61のフイルタで導出し、62のベクトル和の
絶対値検出回路で動作量を導出し、63,64の
第2高調波成分の絶対値検出回路によつてIP,
ISに含まれる第2高調波成分の合成値を求め、
これを抑制量として、66の比較回路により、6
2の動作量が65の抑制量よりも所定の量多いと
きに66は動作出力を発生する。66の信号も第
3図39の信号と同様に、以下第3図50の一致
ゲートの入力となるものである。本実施例によれ
ば、3次巻線の基本波成分を動作量にする電流差
動出力を得るので、3次負荷電流があつても高感
度の励磁突入電流の検出が可能である。また、第
4図bの65は加算器であるが、63と64の最
大値を検出する最大値加算であつてもよい。 In Fig. 4b, only the fundamental wave component of the tertiary passing current I T is derived by the filter 61, the operating amount is derived by the vector sum absolute value detection circuit 62, and the second harmonic component of the tertiary passing current I T is derived by the absolute value detection circuit 62. By the absolute value detection circuit, I P ,
Find the composite value of the second harmonic component included in I S ,
Using this as the suppression amount, 66 comparison circuits calculate 6
66 generates an operating output when the operating amount of 2 is greater than the suppression amount of 65 by a predetermined amount. Similar to the signal 39 in FIG. 3, the signal 66 will be input to the coincidence gate 50 in FIG. 3 below. According to this embodiment, since a current differential output is obtained in which the fundamental wave component of the tertiary winding is used as the operating amount, it is possible to detect the excitation inrush current with high sensitivity even when there is a tertiary load current. Further, although 65 in FIG. 4B is an adder, it may be a maximum value addition that detects the maximum value of 63 and 64.
尚、以上の説明は、3相用3巻線変圧器の保護
継電方式について詳述したが、要するに本発明は
励磁突入電流の検出方法として、内部事故電流と
見誤り易い励磁突入電流が流れ得る端子(即ち電
源端)の電流を少なくとも全て用い、非電源端子
で高調波発生源を有する端子の電流は用いない事
にある。 Although the above explanation is a detailed explanation of the protective relay system for a three-phase, three-winding transformer, the present invention is a method for detecting magnetizing inrush current, which detects the flow of magnetizing inrush current that is easily mistaken for an internal fault current. The purpose is to use at least all of the current at the terminal (that is, the power supply terminal) obtained, and not to use the current at the terminal that is a non-power supply terminal and has a harmonic generation source.
以上詳細に説明したが、本発明によれば、高調
波発生源を有する非電源端を備えた場合において
も変圧器内部事故等に誤不動作となることを完全
に防止できる。 As described above in detail, according to the present invention, even when a non-power supply terminal having a harmonic generation source is provided, malfunction due to an internal accident of the transformer can be completely prevented.
第1図は本発明の対象とする変圧器を有する電
力系統を示す図、第2図はスタコンを有する非電
源端に振動電流が流れることを説明する為の図、
第3図は本発明の具体的実施例を示す図であり、
第4図は本発明の変形・応用例を示す図である。
31……補助変成器、32,33,34,4
0,41,42,46,47,48……抵抗、3
6,38,44,45……整流回路、A1,A2,
A3……演算増幅器、35,37,43……フイ
ルタ、39,49……比較器、50……一致ゲー
ト。
FIG. 1 is a diagram showing a power system having a transformer that is the subject of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining that an oscillating current flows through a non-power supply end having a starcon.
FIG. 3 is a diagram showing a specific embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a diagram showing a modification/application example of the present invention. 31...Auxiliary transformer, 32, 33, 34, 4
0, 41, 42, 46, 47, 48...Resistance, 3
6, 38, 44, 45... Rectifier circuit, A 1 , A 2 ,
A 3 ... operational amplifier, 35, 37, 43 ... filter, 39, 49 ... comparator, 50 ... coincidence gate.
Claims (1)
を接続する変圧器の保護継電方式において、変圧
器の全ての巻線を流れる電流よりベクトル和とス
カラ和を求めその比較により変圧器をしや断する
方向の出力を与える第1の手段、前記高調波発生
源を有する非電源端に接続された巻線を除く全て
の巻線を流れる電流よりこれに含まれる第2高調
波成分を導出し、この第2高調波成分に応じて変
圧器しや断を阻止する方向の出力を与える第2の
手段、第1と第2の手段の出力に応じて変圧器し
や断を決定する第3の手段とより成ることを特徴
とする変圧器保護継電方式。1. In a protective relaying system for a transformer that connects a non-power end that has a harmonic generation source to a part of the winding, the vector sum and scalar sum are calculated from the currents flowing through all the windings of the transformer, and by comparing them, the transformer is determined. A first means for giving an output in the direction of cutting off the device, the second harmonic contained in the current flowing through all the windings except for the winding connected to the non-power supply end having the harmonic generation source. a second means for deriving the second harmonic component and providing an output in a direction to prevent the transformer from breaking according to the second harmonic component; A transformer protective relay system comprising: third means for determining.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4999778A JPS54142547A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Protective relay system for transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4999778A JPS54142547A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Protective relay system for transformer |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15115778A Division JPS54143847A (en) | 1978-12-08 | 1978-12-08 | Transformer protective relaying system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS54142547A JPS54142547A (en) | 1979-11-06 |
JPS6242456B2 true JPS6242456B2 (en) | 1987-09-08 |
Family
ID=12846639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4999778A Granted JPS54142547A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Protective relay system for transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS54142547A (en) |
-
1978
- 1978-04-28 JP JP4999778A patent/JPS54142547A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS54142547A (en) | 1979-11-06 |
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