JP3235224B2 - ディジタル形過電圧継電器 - Google Patents
ディジタル形過電圧継電器Info
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- JP3235224B2 JP3235224B2 JP29932292A JP29932292A JP3235224B2 JP 3235224 B2 JP3235224 B2 JP 3235224B2 JP 29932292 A JP29932292 A JP 29932292A JP 29932292 A JP29932292 A JP 29932292A JP 3235224 B2 JP3235224 B2 JP 3235224B2
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電機の過励磁等を検
出して保護演算を行うための、電圧／周波数（Ｖ／ｆ）
特性を持ったディジタル形過電圧継電器に関する。
出して保護演算を行うための、電圧／周波数（Ｖ／ｆ）
特性を持ったディジタル形過電圧継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】過電圧継電器には、交流入力電圧の周波
数に応じて動作電圧が変化する電圧／周波数特性を有す
るものがある。図３はこの電圧／周波数特性を示すもの
であり、ｆ0は交流入力電圧の定格周波数、Ｖsは電圧整
定値、図中、斜線部分が動作領域である。この過電圧継
電器はＶ／ｆ＞Ｋ（Ｋは整定値）を検出して保護演算を
行なうものであり、図３から明らかなように周波数ｆが
大きくなれば動作電圧Ｖも大きくなり、また、周波数ｆ
が小さくなれば動作電圧Ｖも小さくなる特性を有してい
る。
数に応じて動作電圧が変化する電圧／周波数特性を有す
るものがある。図３はこの電圧／周波数特性を示すもの
であり、ｆ0は交流入力電圧の定格周波数、Ｖsは電圧整
定値、図中、斜線部分が動作領域である。この過電圧継
電器はＶ／ｆ＞Ｋ（Ｋは整定値）を検出して保護演算を
行なうものであり、図３から明らかなように周波数ｆが
大きくなれば動作電圧Ｖも大きくなり、また、周波数ｆ
が小さくなれば動作電圧Ｖも小さくなる特性を有してい
る。
【０００３】従来のアナログ形過電圧継電器では、上記
電圧／周波数特性を実現するために、図４に示すように
電圧継電器２０の入力段にＶ／ｆフィルタ１０なる回路
を設けている。このＶ／ｆフィルタ１０の入力電圧をＶ
I、出力電圧をＶOとしたとき、その入出力ゲイン（ＶO
／ＶI）を図５に示すごとく周波数ｆにほぼ反比例させ
れば、数式１が得られ、この数式１に基づいて数式２が
得られる。なお、数式１、数式２において、Ｋ2は定数
である。
電圧／周波数特性を実現するために、図４に示すように
電圧継電器２０の入力段にＶ／ｆフィルタ１０なる回路
を設けている。このＶ／ｆフィルタ１０の入力電圧をＶ
I、出力電圧をＶOとしたとき、その入出力ゲイン（ＶO
／ＶI）を図５に示すごとく周波数ｆにほぼ反比例させ
れば、数式１が得られ、この数式１に基づいて数式２が
得られる。なお、数式１、数式２において、Ｋ2は定数
である。
【０００４】
【数１】ＶO／ＶI＝Ｋ2／ｆ
【０００５】
【数２】ＶO＝Ｋ2ＶI／ｆ
【０００６】ここで、Ｖ／ｆフィルタ１０の出力電圧Ｖ
Oを整定値Ｋ1と比較してＶO＞Ｋ1とした場合、上記数式
２から数式３、数式４が得られ、この数式４から、所望
の電圧／周波数特性を持つ過電圧継電器を実現すること
ができる。
Oを整定値Ｋ1と比較してＶO＞Ｋ1とした場合、上記数式
２から数式３、数式４が得られ、この数式４から、所望
の電圧／周波数特性を持つ過電圧継電器を実現すること
ができる。
【０００７】
【数３】Ｋ2ＶI／ｆ＞Ｋ1
【０００８】
【数４】ＶI／ｆ＞Ｋ1／Ｋ2（＝Ｋ）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の過電圧継電器で
は、上述したようにＶ／ｆフィルタ１０等の特殊なハー
ドウェアが必要であり、これが回路構成の複雑化やコス
ト高の原因となっていた。また、Ｖ／ｆフィルタ１０の
入出力ゲイン（ＶO／ＶI）を周波数ｆに対し完全に反比
例させることが困難であるため、電圧／周波数特性も、
図６に示すごとく計算上の特性（破線にて示す）に対し
てａ，ｂ，ｃのようにかなりの誤差を有するものであ
り、過電圧検出精度の低下を招いていた。なお、図６に
おける特性ａ，ｂ，ｃは、Ｖ／ｆフィルタ１０を構成す
るコンデンサの容量をそれぞれ異なる値に設定した場合
のものである。
は、上述したようにＶ／ｆフィルタ１０等の特殊なハー
ドウェアが必要であり、これが回路構成の複雑化やコス
ト高の原因となっていた。また、Ｖ／ｆフィルタ１０の
入出力ゲイン（ＶO／ＶI）を周波数ｆに対し完全に反比
例させることが困難であるため、電圧／周波数特性も、
図６に示すごとく計算上の特性（破線にて示す）に対し
てａ，ｂ，ｃのようにかなりの誤差を有するものであ
り、過電圧検出精度の低下を招いていた。なお、図６に
おける特性ａ，ｂ，ｃは、Ｖ／ｆフィルタ１０を構成す
るコンデンサの容量をそれぞれ異なる値に設定した場合
のものである。
【００１０】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、Ｖ／ｆフィルタ
等のハードウェアを用いずに電圧／周波数特性を具備す
ることができ、過電圧検出精度及び信頼性の高いディジ
タル形過電圧継電器を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、Ｖ／ｆフィルタ
等のハードウェアを用いずに電圧／周波数特性を具備す
ることができ、過電圧検出精度及び信頼性の高いディジ
タル形過電圧継電器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、交流入力電圧の大きさとその周波数との
比が整定値を越えた場合に継電器動作出力を生じさせる
ディジタル形過電圧継電器において、交流入力電圧の周
波数を検出する周波数検出手段と、交流入力電圧の大き
さを検出する電圧検出手段と、交流入力電圧の周波数と
電圧整定値との積を演算する第１の演算手段と、交流入
力電圧の大きさとその定格周波数との積を演算する第２
の演算手段と、第１及び第２の演算手段の出力を比較
し、第１の演算手段の出力が第２の演算手段の出力より
も大きい時に継電器出力を生じさせる比較手段と、前記
周波数検出手段及び前記電圧検出手段の入力側に設けら
れるアナログフィルタと、このアナログフィルタのゲイ
ンを交流入力電圧の周波数に対応させて格納したゲイン
テーブルと、前記周波数検出手段による検出周波数に応
じて前記ゲインテーブルから読み出したアナログフィル
タのゲインにより前記電圧検出手段による検出電圧値を
補正する電圧補正手段と、を備えたものである。
め、本発明は、交流入力電圧の大きさとその周波数との
比が整定値を越えた場合に継電器動作出力を生じさせる
ディジタル形過電圧継電器において、交流入力電圧の周
波数を検出する周波数検出手段と、交流入力電圧の大き
さを検出する電圧検出手段と、交流入力電圧の周波数と
電圧整定値との積を演算する第１の演算手段と、交流入
力電圧の大きさとその定格周波数との積を演算する第２
の演算手段と、第１及び第２の演算手段の出力を比較
し、第１の演算手段の出力が第２の演算手段の出力より
も大きい時に継電器出力を生じさせる比較手段と、前記
周波数検出手段及び前記電圧検出手段の入力側に設けら
れるアナログフィルタと、このアナログフィルタのゲイ
ンを交流入力電圧の周波数に対応させて格納したゲイン
テーブルと、前記周波数検出手段による検出周波数に応
じて前記ゲインテーブルから読み出したアナログフィル
タのゲインにより前記電圧検出手段による検出電圧値を
補正する電圧補正手段と、を備えたものである。
【００１２】
【００１３】
【作用】本発明によれば、第１の演算手段の出力である
交流入力電圧の周波数と電圧整定値との積、及び、第２
の演算手段の出力である交流入力電圧の大きさとその定
格周波数との積の大小関係を比較することにより、交流
入力電圧とその周波数との比が所定の整定値より大きい
か否かを比較することができ、Ｖ／ｆフィルタを用いず
に過電圧継電器の電圧／周波数特性を実現することがで
きる。また、交流入力電圧の周波数に応じたアナログフ
ィルタゲインにより交流入力電圧の大きさを補正して第
２の演算手段における演算に用いることにより、アナロ
グフィルタの周波数特性に影響されず、検出精度に優れ
た過電圧継電器を実現することができる。
交流入力電圧の周波数と電圧整定値との積、及び、第２
の演算手段の出力である交流入力電圧の大きさとその定
格周波数との積の大小関係を比較することにより、交流
入力電圧とその周波数との比が所定の整定値より大きい
か否かを比較することができ、Ｖ／ｆフィルタを用いず
に過電圧継電器の電圧／周波数特性を実現することがで
きる。また、交流入力電圧の周波数に応じたアナログフ
ィルタゲインにより交流入力電圧の大きさを補正して第
２の演算手段における演算に用いることにより、アナロ
グフィルタの周波数特性に影響されず、検出精度に優れ
た過電圧継電器を実現することができる。
【００１４】
【００１５】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例にかかるディジタル形過電圧
継電器の主要部の構成を示す機能ブロック図である。図
において、１は交流入力電圧が入力されてその周波数ｆ
が検出される周波数検出手段、２は同じく交流入力電圧
が入力されてその大きさＶが検出される電圧検出手段、
３は外部から入力される電圧整定値ＶＳと周波数ｆとを
乗算する第１の演算手段、４は外部から入力される交流
入力電圧の定格周波数ｆ０と電圧値Ｖとを乗算する第２
の演算手段、５は各演算手段３，４の出力である（ｆ×
ＶＳ）と（Ｖ×ｆ０）との大小関係を比較し、その結果
に応じて継電器動作出力を発生させる比較手段である。
る。図１は本発明の実施例にかかるディジタル形過電圧
継電器の主要部の構成を示す機能ブロック図である。図
において、１は交流入力電圧が入力されてその周波数ｆ
が検出される周波数検出手段、２は同じく交流入力電圧
が入力されてその大きさＶが検出される電圧検出手段、
３は外部から入力される電圧整定値ＶＳと周波数ｆとを
乗算する第１の演算手段、４は外部から入力される交流
入力電圧の定格周波数ｆ０と電圧値Ｖとを乗算する第２
の演算手段、５は各演算手段３，４の出力である（ｆ×
ＶＳ）と（Ｖ×ｆ０）との大小関係を比較し、その結果
に応じて継電器動作出力を発生させる比較手段である。
【００１６】上記構成において、実現したい所望の特性
はＶ／ｆ＞Ｋであるが、ここで、整定値Ｋは数式５によ
って与えられる。
はＶ／ｆ＞Ｋであるが、ここで、整定値Ｋは数式５によ
って与えられる。
【００１７】
【数５】Ｋ＝ＶS／ｆ0
【００１８】従って、上記数式５の特性は数式６に変形
することができ、これを数式７のように変形すれば、比
較手段５は、各演算手段３，４の出力である（ｆ×
ＶS）と（Ｖ×ｆ0）とを比較し、数式７が成立する場合
に継電器出力を生じさせればよいことになる。
することができ、これを数式７のように変形すれば、比
較手段５は、各演算手段３，４の出力である（ｆ×
ＶS）と（Ｖ×ｆ0）とを比較し、数式７が成立する場合
に継電器出力を生じさせればよいことになる。
【００１９】
【数６】Ｖ／ｆ＞ＶS／ｆ0
【００２０】
【数７】Ｖ×ｆ0＞ｆ×ＶS
【００２１】このように、本実施例によれば、交流入力
電圧の周波数及び大きさを検出し、その検出値と電圧整
定値及び定格周波数とを用いて演算及び比較処理を行う
ことにより、過電圧継電器の所望の電圧／周波数特性を
実現することができる。すなわち、従来のようにＶ／ｆ
フィルタを用いなくても、既存のディジタル形継電器を
構成する電圧検出手段やＣＰＵ等によるソフトウェアに
よって電圧／周波数特性を実現可能であり、回路構成の
複雑化やコスト高を招くおそれもない。また、周波数ｆ
に対して完全には反比例していないＶ／ｆフィルタの入
出力ゲインＶO／ＶIを考慮する必要がないため、検出精
度の向上にも寄与することができる。
電圧の周波数及び大きさを検出し、その検出値と電圧整
定値及び定格周波数とを用いて演算及び比較処理を行う
ことにより、過電圧継電器の所望の電圧／周波数特性を
実現することができる。すなわち、従来のようにＶ／ｆ
フィルタを用いなくても、既存のディジタル形継電器を
構成する電圧検出手段やＣＰＵ等によるソフトウェアに
よって電圧／周波数特性を実現可能であり、回路構成の
複雑化やコスト高を招くおそれもない。また、周波数ｆ
に対して完全には反比例していないＶ／ｆフィルタの入
出力ゲインＶO／ＶIを考慮する必要がないため、検出精
度の向上にも寄与することができる。
【００２２】 次に、図２は本実施例を更に詳細に示す
機能ブロック図である。図１では省略してあるが、交流
入力電圧は高調波成分や直流成分を除去するためのアナ
ログフィルタ６を介して各検出手段１，２に取り込まれ
る。この場合、アナログフィルタ６は周波数特性を持つ
ため、電圧検出手段２により検出される電圧の大きさＶ
が上記周波数特性により影響される場合がある。そこで
本実施例では、交流入力電圧の周波数に応じて電圧検出
手段２の出力電圧値を補正するようにしたものである。
機能ブロック図である。図１では省略してあるが、交流
入力電圧は高調波成分や直流成分を除去するためのアナ
ログフィルタ６を介して各検出手段１，２に取り込まれ
る。この場合、アナログフィルタ６は周波数特性を持つ
ため、電圧検出手段２により検出される電圧の大きさＶ
が上記周波数特性により影響される場合がある。そこで
本実施例では、交流入力電圧の周波数に応じて電圧検出
手段２の出力電圧値を補正するようにしたものである。
【００２３】図２において、周波数検出手段１の出力側
にはゲインテーブル７が設けられている。このゲインテ
ーブル７は、交流入力電圧の周波数に対応させて、既知
であるアナログフィルタ６のゲインをテーブルとして格
納したものである。一方、電圧検出手段２の出力側には
割算器８が設けられ、この割算器８には電圧検出手段２
により検出された電圧の大きさＶ′と、上記ゲインテー
ブル７からのアナログフィルタゲインとが入力されてい
る。割算器８では、前記電圧値Ｖ′をアナログフィルタ
ゲインにより除算したものを補正後の真の電圧値Ｖとし
て第２の演算手段４に出力する。ここで、ゲインテーブ
ル７及び割算器８は電圧補正手段９を構成している。
にはゲインテーブル７が設けられている。このゲインテ
ーブル７は、交流入力電圧の周波数に対応させて、既知
であるアナログフィルタ６のゲインをテーブルとして格
納したものである。一方、電圧検出手段２の出力側には
割算器８が設けられ、この割算器８には電圧検出手段２
により検出された電圧の大きさＶ′と、上記ゲインテー
ブル７からのアナログフィルタゲインとが入力されてい
る。割算器８では、前記電圧値Ｖ′をアナログフィルタ
ゲインにより除算したものを補正後の真の電圧値Ｖとし
て第２の演算手段４に出力する。ここで、ゲインテーブ
ル７及び割算器８は電圧補正手段９を構成している。
【００２４】上述のように構成すれば、交流入力電圧の
周波数ｆに応じたアナログフィルタゲインによってもと
の電圧の大きさＶ′が補正され、真の電圧値Ｖとして演
算手段４による演算に用いられるので、以後の比較手段
５による比較処理を正確に行うことができ、アナログフ
ィルタ６の周波数特性に影響されることなく検出精度及
び信頼性に優れた過電圧継電器を実現することができ
る。
周波数ｆに応じたアナログフィルタゲインによってもと
の電圧の大きさＶ′が補正され、真の電圧値Ｖとして演
算手段４による演算に用いられるので、以後の比較手段
５による比較処理を正確に行うことができ、アナログフ
ィルタ６の周波数特性に影響されることなく検出精度及
び信頼性に優れた過電圧継電器を実現することができ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１の演
算手段の出力である交流入力電圧の周波数と電圧整定値
との積、及び、第２の演算手段の出力である交流入力電
圧の大きさとその定格周波数との積の大小関係を比較す
ることにより、交流入力電圧とその周波数との比が所定
の整定値より大きいか否かを比較することができ、従来
必要とされたＶ／ｆフィルタを用いずに過電圧継電器の
電圧／周波数特性を実現することができる。このため、
回路構成の簡略化が可能であると共に、過電圧検出精度
及び信頼性の向上を図ることができる。また、交流入力
電圧の周波数に応じたアナログフィルタゲインにより交
流入力電圧の大きさを補正して第２の演算手段における
演算に用いるようにしたので、アナログフィルタの周波
数特性に影響されず、過電圧検出精度及び信頼性の高い
過電圧継電器を提供することができる。
算手段の出力である交流入力電圧の周波数と電圧整定値
との積、及び、第２の演算手段の出力である交流入力電
圧の大きさとその定格周波数との積の大小関係を比較す
ることにより、交流入力電圧とその周波数との比が所定
の整定値より大きいか否かを比較することができ、従来
必要とされたＶ／ｆフィルタを用いずに過電圧継電器の
電圧／周波数特性を実現することができる。このため、
回路構成の簡略化が可能であると共に、過電圧検出精度
及び信頼性の向上を図ることができる。また、交流入力
電圧の周波数に応じたアナログフィルタゲインにより交
流入力電圧の大きさを補正して第２の演算手段における
演算に用いるようにしたので、アナログフィルタの周波
数特性に影響されず、過電圧検出精度及び信頼性の高い
過電圧継電器を提供することができる。
【００２６】
【図１】 本発明の実施例の主要部の構成を示す機能ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 本発明の実施例の更に詳細な構成を示す機能
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 過電圧継電器の理想的な電圧／周波数特性図
である。
である。
【図４】 従来のアナログ形過電圧継電器の構成図であ
る。
る。
【図５】 Ｖ／ｆフィルタのゲイン特性図である。
【図６】 従来の過電圧継電器の電圧／周波数特性図で
ある。
ある。
１ 周波数検出手段 ２ 電圧検出手段 ３ 第１の演算手段 ４ 第２の演算手段 ５ 比較手段 ６ アナログフィルタ ７ ゲインテーブル ８ 割算器 ９ 電圧補正手段 ｆ 周波数 ｆ０ 定格周波数 Ｖ 電圧値 ＶＳ 電圧整定値
Claims (1)
- 【請求項１】 交流入力電圧の大きさとその周波数との
比が整定値を越えた場合に継電器動作出力を生じさせる
ディジタル形過電圧継電器において、 交流入力電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、 交流入力電圧の大きさを検出する電圧検出手段と、 交流入力電圧の周波数と電圧整定値との積を演算する第
１の演算手段と、 交流入力電圧の大きさとその定格周波数との積を演算す
る第２の演算手段と、 第１及び第２の演算手段の出力を比較し、第１の演算手
段の出力が第２の演算手段の出力よりも大きい時に継電
器出力を生じさせる比較手段と、前記周波数検出手段及び前記電圧検出手段の入力側に設
けられるアナログフィルタと、 前記アナログフィルタのゲインを交流入力電圧の周波数
に対応させて格納したゲインテーブルと、 前記周波数検出手段による検出周波数に応じて前記ゲイ
ンテーブルから読み出したアナログフィルタのゲインに
より前記電圧検出手段による検出電圧値を補正する電圧
補正手段と、 を備えたことを特徴とするディジタル形過電圧継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29932292A JP3235224B2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-10-12 | ディジタル形過電圧継電器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040492 | 1992-01-09 | ||
| JP4-20404 | 1992-01-09 | ||
| JP29932292A JP3235224B2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-10-12 | ディジタル形過電圧継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05252647A JPH05252647A (ja) | 1993-09-28 |
| JP3235224B2 true JP3235224B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=26357356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29932292A Expired - Fee Related JP3235224B2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-10-12 | ディジタル形過電圧継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235224B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69406636T2 (de) * | 1993-12-09 | 1998-06-10 | Hitachi Electric System Co Ltd | Signalerfassungsschaltung für digitale Regelung |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP29932292A patent/JP3235224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05252647A (ja) | 1993-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010828 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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