JPS6326605B2 - - Google Patents
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- JPS6326605B2 JPS6326605B2 JP53083326A JP8332678A JPS6326605B2 JP S6326605 B2 JPS6326605 B2 JP S6326605B2 JP 53083326 A JP53083326 A JP 53083326A JP 8332678 A JP8332678 A JP 8332678A JP S6326605 B2 JPS6326605 B2 JP S6326605B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は入力回路の常時監視方式に関し、特に
高い精度を要求されるデジタル保護継電装置の入
力回路に好適な常時監視方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a constant monitoring system for input circuits, and particularly to a constant monitoring system suitable for input circuits of digital protective relay devices that require high accuracy.
デジタル保護継電装置に電力系統の電圧、電流
を入力する場合、これらの系統一次量はアナログ
量であるのでこれをアナログ−デジタル変換(以
下A−D変換)してから装置へ取り込み、所定の
データ処理及び演算を行なわなければならない。
この場合、多数のアナログ情報を高精度に、かつ
高い効率でA−D変換するため、フイルタ、サン
プルホルダ及びアナログマルチプレキサ等、多数
のアナログ信号用電子回路を用いる必要がある。 When inputting power system voltage and current to a digital protective relay device, these system primary quantities are analog quantities, so they are converted from analog to digital (hereinafter referred to as A-D conversion) and then input into the device. Data processing and calculations must be performed.
In this case, in order to convert a large amount of analog information from analog to digital with high accuracy and efficiency, it is necessary to use a large number of analog signal electronic circuits such as filters, sample holders, and analog multiplexers.
このような、高精度、高信頼度が要求されるデ
ジタル保護継電装置の入力回路の常時監視方式と
しては、従来より電力系統からの入力量が3相平
衡電圧、電流であり、そのベクトル和が零となる
事に注目して、入力回路の監視を行つていた。 Conventionally, as a constant monitoring method for the input circuit of a digital protective relay device that requires high accuracy and high reliability, the input amount from the power system is three-phase balanced voltage and current, and the vector sum of I was monitoring the input circuit, noting that it became zero.
第1図に、系統一次量を入力とするデジタル保
護継電装置の構成例を示す。図においてBA,
BB,BCは3相の母線、LA,LB,LCはデジタ
ル保護継電装置の保護対象である3相の送電線を
示す。3相交流電圧、電流は計器用変成器PDA,
PDB,PDC及びCTA,CTB,CTCにより検出
され、デジタル保護継電装置SBDに送られる。
SBDに入力されたアナログ電圧、電流は、入力
回路INにより、レベル変換及び帯域制御され、
さらにA−D変換されて、論理演算部CPUに導
入される。論理演算部CPUでは入力されたデジ
タル量の電圧、電流を、所定のプログラムによつ
て処理し、保護の要否を判定する。そして保動動
作要と判定したときは、出力回路OUTにより、
しや断器CBA,CBB,CBCに対し、トリツプ指
令を与える。 FIG. 1 shows an example of the configuration of a digital protective relay device that receives system primary quantities as input. In the figure, BA,
BB and BC are three-phase busbars, and LA, LB, and LC are three-phase transmission lines that are protected by the digital protective relay device. 3-phase AC voltage, current is instrument transformer PDA,
Detected by PDB, PDC, CTA, CTB, and CTC and sent to digital protective relay device SBD.
The analog voltage and current input to the SBD are level-converted and band-controlled by the input circuit IN.
The signal is then A-D converted and introduced into the logic operation unit CPU. The logic operation unit CPU processes the input digital quantities of voltage and current according to a predetermined program, and determines whether protection is necessary. When it is determined that holding operation is required, the output circuit OUT will
Give a trip command to the shield breakers CBA, CBB, and CBC.
第2図aは、このようなデジタル保護継電装置
SBDの入力回路INのうち、計器用変成器CTA,
CTB,CTCによつて検出された電流についての
入力回路であつてその常時監視回路をも含む入力
回路の従来例を示す。なお電圧の入力回路につい
ても同様であるので、以下の説明では電流の入力
回路を代表例として示す。この図において、まず
電流を入力するための回路部分について説明す
る。 Figure 2a shows such a digital protective relay device.
Of the SBD input circuit IN, the instrument transformer CTA,
A conventional example of an input circuit for the current detected by CTB and CTC, which also includes a constant monitoring circuit, is shown. Note that the same applies to voltage input circuits, so in the following description, a current input circuit will be shown as a representative example. In this figure, first, a circuit portion for inputting current will be explained.
各相の計器用変成器CTの2次側は夫々当該相
の補助変成器Trから、零相用補助変成器Tr0を介
して夫々の計器用変成器CTに戻るように構成さ
れる。各相と零相の補助変成器(Tra,Trb,
Trc,Tr0)の2次側回路には、補助変成器1次
電流(Ia′,Ib′,Ic′,I0′)に対応して2次電流
(Ia,Ib,Ic,I0)と2次電圧(VA,VB,VC,V0)
を生じる。この2次電圧が系統一次電流について
の入力信号として、フイルタ1A,1B,1C,
1Dを介してサンプルホルダ2に印加される。な
お、デジタル保護継電装置SBDの演算において
線間の信号を必要とするときは、補助変成器Tr
の段階でのベクトル合成により線間信号を入力す
る、あるいは相信号入力後、デジタル値のベクト
ル加算により作成するといつた手法がとられる。
そして、入力電圧V0は、後述するように入力回
路の監視のために、VA,VB,VCより導出したも
のである。 The secondary side of the instrument transformer CT of each phase is configured to return from the auxiliary transformer Tr of the phase to the respective instrument transformer CT via the zero-phase auxiliary transformer Tr 0 . Auxiliary transformers for each phase and zero phase (Tr a , Tr b ,
In the secondary circuit of the auxiliary transformer primary current (I a ′, I b ′ , I c ′, I 0 ′), the secondary current ( I a , I b , I c , I 0 ) and secondary voltages (V A , V B , V C , V 0 )
occurs. This secondary voltage is used as an input signal for the system primary current by filters 1A, 1B, 1C,
1D to the sample holder 2. In addition, when a line-to-line signal is required in the calculation of the digital protective relay device SBD, the auxiliary transformer Tr
The methods used include inputting the line-to-line signal through vector synthesis at the step 2, or creating it by vector addition of digital values after inputting the phase signal.
The input voltage V 0 is derived from V A , V B , and VC for monitoring the input circuit, as will be described later.
一方、入力回路内では、クロツクパルスがクロ
ツク発振器5によつて発生され、カウンタ7とタ
イミング回路6に供給される。サンプルホルダ2
には前記のように4つのアナログ入力VA,VB,
VCおよびV0が加えられており、カウンタ7から
アンドゲート8を介して定期的にサンプル指令が
与えられ、その時刻の全てのアナログ入力VA,
VB,VC,V0の瞬時値が記憶される。アナログマ
ルチプレキサ3にはサンプルホルダ2の出力とカ
ウンタ7からの3ビツトのアドレス情報が供給さ
れて、その出力がタイミング回路6のタイミング
パルスと共にA−D変換器4に加えられる。この
結果、複数のアナログ入力が量子化されデジタル
保護継電装置SBDの論理演算部CPUに送られる。 Meanwhile, within the input circuit, clock pulses are generated by a clock oscillator 5 and supplied to a counter 7 and a timing circuit 6. Sample holder 2
has four analog inputs V A , V B ,
V C and V 0 are added, and a sample command is periodically given from the counter 7 via the AND gate 8, and all analog inputs V A ,
The instantaneous values of V B , V C , and V 0 are stored. The analog multiplexer 3 is supplied with the output of the sample holder 2 and the 3-bit address information from the counter 7, and the output is applied to the A/D converter 4 together with the timing pulse of the timing circuit 6. As a result, a plurality of analog inputs are quantized and sent to the logic operation unit CPU of the digital protection relay device SBD.
つぎに上記入力回路の監視回路について説明す
る。この例では入力回路異常を検知するための被
監視用電圧として、サンプルホルダ2の4つの出
力を加算器10へ加え、そのベクトル和〓V〓=
V〓A′+V〓B′+V〓C′V〓0′をとつてアナログコンパ
レー
タ9P,9Nへ与える。ここで、系統一次量は正
常状態において三相平衡にしており、従つて
V〓A′+V〓B′+V〓C′=V〓0′=0となり、〓V〓=
0のは
ずである。このことから、もしCT,Tr,1,2
から成る入力部の一部に異常発生しその部分の信
号が変化したなら〓V〓≠0となるはずであり、〓
V〓≠0をもつて入力回路の常時監視が行なえる。
この常時監視の達成のために、基準電圧として基
準電源13P,13Nを設け、基準電圧(−VL,
+VL)をアナログコンパレータ9P,9Nへそ
れぞれ供給し、被監視用電圧〓V〓の大きさと比較
し、〓V〓>VL又は〓V〓<−VLとなつた時に、入
力回路異常を検出する。 Next, the monitoring circuit for the input circuit will be explained. In this example, the four outputs of the sample holder 2 are added to the adder 10 as monitored voltages for detecting input circuit abnormalities, and the vector sum 〓V〓=
V〓 A ′+V〓 B ′+V〓 C ′V〓 0 ′ is taken and applied to analog comparators 9P and 9N. Here, the system primary quantity is in three-phase equilibrium under normal conditions, so
V〓 A ′+V〓 B ′+V〓 C ′=V〓 0 ′=0, 〓V〓=
It should be 0. From this, if CT, Tr, 1, 2
If an abnormality occurs in a part of the input section consisting of , and the signal of that part changes, 〓V〓≠0,
With V〓≠0, the input circuit can be constantly monitored.
In order to achieve this constant monitoring, reference power supplies 13P and 13N are provided as reference voltages, and reference voltages (-V L ,
+V L ) are supplied to analog comparators 9P and 9N respectively, and compared with the magnitude of the monitored voltage 〓V〓.When 〓V〓>V L or 〓V〓<-V L , an input circuit error is detected. To detect.
第3図に上記監視回路の動作波形図を示す。図
aは補助変成器Trの1次側の4つの入力アナロ
グ信号I〓a′,I〓b′,I〓c′,I〓0′を示す。電力系
統が正常
な場合、そのベクトル和はほとんど零に等しくな
る。すなわち、I〓a′+I〓b′+I〓c′−I〓0′≒0と
なる。図
bはサンプルボルダ2に対するサンプル指令であ
り、その指令によつて、図aの入力信号I〓a′,
I〓b′,I〓c′,I〓0′に対応する信号V〓A′,V〓B′
,V〓C′,
V〓0′がホールドされて図cのサンプルホルダ出力
V〓A′,V〓B′,V〓C′,V〓0′となる。但し、ここで
は説
明の都合上、aの信号とcの信号間の遅はないも
のとする。図dは加算器10の出力〓V〓を、また
eはコンパレータ9P,9Nの出力をそれぞれ示
す。時刻t0で回路異常(例えばA相異常により、
VA′=0)が発生すると加算器10の出力が増大
し、コンパレータ9Pまたは9Nが出力を生ず
る。尚、コンパレータ9P,9Nの出力はある所
定期間記憶され出力し続ける。この図で加算器1
0の出力が常時発生していて零とはならないの
は、第1図に示した計器用・補助変成器及び入力
回路素子の誤差によるものである。 FIG. 3 shows an operating waveform diagram of the monitoring circuit. Figure a shows four input analog signals I〓a', I〓b ', I〓c ', I〓0 ' on the primary side of the auxiliary transformer Tr. When the power system is normal, the vector sum is almost equal to zero. That is, I〓 a ′+I〓 b ′+I〓 c ′−I〓 0 ′≒0. Figure b shows a sample command for the sample boulder 2, which causes the input signals I〓 a ′,
Signals V〓 A ′, V〓 B ′ corresponding to I〓 b ′, I〓 c ′, I〓 0 ′
, V〓 C ′,
V〓 0 ′ is held and the sample holder output in Figure c
V〓 A ′, V〓 B ′, V〓 C ′, V〓 0 ′. However, for convenience of explanation, it is assumed here that there is no delay between the signal a and the signal c. Figure d shows the output 〓V〓 of the adder 10, and e shows the outputs of the comparators 9P and 9N, respectively. At time t 0 , a circuit abnormality (for example, due to A phase abnormality,
When V A '=0) occurs, the output of adder 10 increases and comparator 9P or 9N produces an output. Note that the outputs of the comparators 9P and 9N are stored for a certain predetermined period and continue to be output. In this diagram, adder 1
The reason why an output of 0 is always generated and is not zero is due to errors in the instrument/auxiliary transformer and input circuit elements shown in FIG.
ここで入力回路の誤差、特に変成器誤差につい
て検討すると、例えば補助変成器Trの1次側ア
ナログ量I〓a′,I〓b′,I〓c′は三相平衡しているも
のと
したとき、2次側のI〓a′,I〓b′,I〓c′は第2図b
のよ
うになり、各相ごとに誤差I〓ae,I〓be,I〓ceを含む
た
めに三相平衡しない。変成器が誤差を含むことは
よく知られていることであり、第4図の変成器入
出力特性に示すように、理想的には二点鎖線の直
線の特性のようになるべきところ、実際には
Tr0,Tra,Trb,Trcのような飽和特性となるた
めに理想特性と飽和特性との差が変成器誤差とな
る。かつこの飽和特性は変成器ごとに異なり、同
一入力(Ia′=Ib′=Ic′)であつてもその出力(Ia,
Ib,Ic)は変成器ごとに異なるものとなる。但し
飽和特性であるために、大電流であるほど大きな
誤差を生ずるという傾向にある。このような飽和
特性を有することは補助変成器Trばかりでなく、
計器用変成器CTでも同じである。入力回路の誤
差としてはこの他にもサンプルホールダ2等の電
子回路の誤差があるが、系統一次量に対する加算
器10の誤差出力の総合的誤差特性は概ね変成器
誤差特性で定まり大入力であるほど大きな誤差と
なる。 Now, when considering errors in the input circuit, especially transformer errors, for example, it is assumed that the primary analog quantities I〓 a ′, I〓 b ′, and I〓 c ′ of the auxiliary transformer Tr are three-phase balanced. When, I〓 a ′, I〓 b ′, I〓 c ′ on the secondary side are as shown in Fig. 2 b
The three phases are not balanced because each phase includes errors I〓 ae , I〓 be , and I〓 ce . It is well known that transformers include errors, and as shown in the transformer input/output characteristics in Figure 4, ideally the characteristics should be like the straight line with two-dot chain lines, but in reality they are for
Because Tr 0 , Tra , Tr b , and Tr c have saturated characteristics, the difference between the ideal characteristics and the saturated characteristics becomes a transformer error. Moreover, this saturation characteristic differs depending on the transformer, and even if the input is the same (I a ′ = I b ′ = I c ′), the output (I a ,
I b , I c ) will differ for each transformer. However, since it is a saturation characteristic, the larger the current, the larger the error tends to occur. Having such saturation characteristics is not limited to the auxiliary transformer Tr.
The same applies to the instrument transformer CT. In addition to the errors in the input circuit, there are also errors in electronic circuits such as the sample holder 2, but the overall error characteristic of the error output of the adder 10 with respect to the system primary quantity is generally determined by the transformer error characteristic and is a large input. The larger the error.
このため、加算器10の出力と比較する基準電
圧値VLを決定する場合には第5図に示すように
予想し得る最大誤差VH以上の基準電圧値VLHとす
る必要がある。もしこのことが守れないと以下の
問題を生じる。まず、この誤差(加算器出力電圧
のベクトル和)は、電力系統が正常で、系統1次
電流が定格値以内に保たれている場合には、常時
監視回路に影響を及ぼさないが、電力系統事故の
様に大電流が流れる場合には、第1図に示す計器
用変成器CTA,CTB,CTCに誤差が発生し、処
理装置の入力回路に何ら障害がない場合でも第2
図のアナログコンバレータ9P,9Nの入力に
は、計器用変成器の誤差のため
〓V〓>VLあるいは〓V〓<−VL
なる誤差が発生し、常時監視回路を誤つて動作さ
せる事がある。常時監視回路の出力は単なる表
示・警報ではなくデジタル保護継電装置の出力阻
止に使用されることがあるために、この場合電力
系統事故がデイジタル保護継電装置の誤不動作に
より除去されないことになる。 Therefore, when determining the reference voltage value V L to be compared with the output of the adder 10, it is necessary to set the reference voltage value V LH to be greater than the maximum predictable error V H as shown in FIG. If this is not followed, the following problems will occur. First of all, this error (vector sum of adder output voltages) does not affect the constant monitoring circuit when the power system is normal and the system primary current is maintained within the rated value; If a large current flows as in an accident, an error will occur in the instrument transformers CTA, CTB, and CTC shown in Figure 1, and even if there is no fault in the input circuit of the processing device, the second
At the inputs of the analog converters 9P and 9N in the figure, an error of 〓V〓>V L or 〓V〓<−V L occurs due to an error in the instrument transformer, which can cause the constant monitoring circuit to operate incorrectly. There is. The output of the constant monitoring circuit is not just a display or alarm, but is sometimes used to block the output of the digital protective relay device, so in this case, a power system fault may not be eliminated due to a malfunction of the digital protective relay device. Become.
このように基準電圧VLが高く設定されている
ことは、逆に小入力のときに入力回路IN内に発
生した異常を検出できないという問題点も有す
る。つまり例えば正常運転状態において入力回路
INのa相が断線し、a相の電流が定格値IUから
零になつたものとする。これに対し系統事故の最
大電流は定格値IUの20〜30倍であり、A−D変換
の際には例えば30IUをフルスケールとしてデイジ
タル値とするため定格電流IUはフルスケールの
3.3(%)でしかない。これに対し、30IUのときの
変成器等の誤差を見込んだ基準電圧値VLHはフル
スケールの数%(例えば7〜8(%))という値で
ある。このため定格運転状態において、a相断線
により発生した加算器10の出力〓V〓はその基準
値VLを越えず、従つて異常監視回路によつては
異常を検知できないということになる。そして単
に検知できぬというに止まらず、デジタル保護継
電装置SBD論理演算部CPUの処理によれば3.3
(%)もの電流変化は事故検出するに十分なもの
であることから誤動作を阻止できないということ
になる。 Setting the reference voltage V L high in this way also has the problem that an abnormality occurring in the input circuit IN cannot be detected when the input is small. In other words, for example, under normal operating conditions, the input circuit
Assume that the IN a-phase is disconnected and the a-phase current drops from the rated value I U to zero. On the other hand, the maximum current in a system fault is 20 to 30 times the rated value I U , and during A-D conversion, for example, 30 I U is set as a full scale digital value, so the rated current I U is the full scale.
It is only 3.3 (%). On the other hand, when the voltage is 30 I U , the reference voltage value V LH , which takes into account errors in the transformer, etc., is a value of several percent (for example, 7 to 8 (%)) of the full scale. Therefore, in the rated operating state, the output 〓V〓 of the adder 10 caused by the a-phase disconnection does not exceed its reference value VL , and therefore, the abnormality monitoring circuit cannot detect an abnormality. And it's not just that it can't be detected, but according to the processing of the digital protective relay SBD logic operation unit CPU, it's 3.3
Since a current change of (%) is sufficient to detect an accident, it means that malfunction cannot be prevented.
本発明は、以上のような従来方式の欠点をカバ
ーすることを目的とするものであり、基準電圧に
入力アナログ電圧の絶対値和電圧を導入すれば、
電力系統が平常の場合には、潮流の大きさに応じ
た小さな値の基準電圧となり、又大電流入力時に
は、大きな値の基準電圧となる事に着目して、入
力電圧の大きさに関係なく、正確に回路の異常を
検出しようとするものである。 The present invention aims to overcome the drawbacks of the conventional method as described above, and by introducing the absolute value sum voltage of the input analog voltages as the reference voltage,
When the power system is normal, the reference voltage will be a small value depending on the size of the power flow, and when a large current is input, the reference voltage will be a large value, regardless of the size of the input voltage. , which attempts to accurately detect circuit abnormalities.
第6図は本発明による具体例を示す。第2図と
同符号のものは同一部分を示す。第2図と異なる
本発明による構成要素はアナログ入力I〓A′,I〓B′,
I〓c′,I〓0′を整流する回路11A,11B,11C
,
11D、その絶体値和算出回路12、係数回路1
6、極性変換器14及び直流基準電源15であ
る。そして本発明の特徴とするところは、係数回
路16の出力をアナログコンパレータ9P,9N
の基準電圧としたことである。 FIG. 6 shows a specific example according to the invention. The same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same parts. The components according to the present invention that are different from those in FIG. 2 are the analog inputs I〓 A ′, I〓 B ′,
Circuits 11A, 11B, 11C that rectify I〓 c ′, I〓 0 ′
,
11D, its absolute value sum calculation circuit 12, coefficient circuit 1
6, a polarity converter 14 and a DC reference power source 15. The feature of the present invention is that the output of the coefficient circuit 16 is connected to analog comparators 9P and 9N.
The reference voltage was set as the reference voltage.
以下本発明による常時監視回路の動作について
説明する。アナログ入力V〓A′,V〓B′,V〓C′,V〓0
′は
整流回路11A,11B,11C,11Dにより
整流され、その出力は絶対値和算出回路12によ
り、検出感度の最小値を設定する直流基準電源1
5の電圧ESと加算され、これが係数回路16によ
つて比例的にその値が低減され、アナログコンパ
レータ9P,9Nの基準電圧ks{〓|V〓|}及び
−ks{〓|V〓|}となる。 The operation of the constant monitoring circuit according to the present invention will be explained below. Analog input V〓 A ′, V〓 B ′, V〓 C ′, V〓 0
' is rectified by rectifier circuits 11A, 11B, 11C, and 11D, and its output is sent to DC reference power supply 1 which sets the minimum value of detection sensitivity by absolute value sum calculation circuit 12.
5 is added to the voltage E S of 5, and its value is proportionally reduced by the coefficient circuit 16, and the reference voltage of the analog comparators 9P and 9N is k s {〓|V〓|} and −k s {〓|V 〓|}.
一方、サンプルホールドされたアナログ信号
は、加算器10により加算され、その出力はアナ
ログコンパレータ9P,9Nの入力信号〓V〓とな
る。〓V〓>0のときはアナログコンパレータ9P
において、また〓V〓<0のときはアナログコンパ
レータ9Nにおいて、それぞれ〓V〓−ks{〓|V〓
|}>0の演算が行なわれる。ここですでに明ら
かなように常時潮流の如く、入力が小さい場合に
は〓V〓≒0、ks{〓|V〓|}>0であり、〓V〓−ks
{〓|V〓|}<0となるためにコンパレータ9P,
9Nの出力は出ない。この状態の各部信号は第7
図の時刻t0以前のようである。 On the other hand, the sampled and held analog signals are added by the adder 10, and the output thereof becomes the input signal 〓V〓 of the analog comparators 9P and 9N. When 〓V〓>0, analog comparator 9P
, and when 〓V〓<0, in the analog comparator 9N, 〓V〓−k s {〓|V〓
An operation of |}>0 is performed. As is already clear here, when the input is small, such as when there is a constant current, 〓V〓≒0, k s {〓|V〓|}>0, and 〓V〓−k s
Since {〓|V〓|}<0, comparator 9P,
There is no output of 9N. Each part signal in this state is the 7th
This seems to be before time t 0 in the figure.
次にフイルタ1Aが異常となり、その出力
V〓A′が零となつた場合について述べる。フイルタ
1Aの異常により加算器10に入力されるサンプ
ルホルダ2のa相についてのホールド信号V〓A′も
零となり、その結果アナログコンパレータ9P,
9Nの入力電圧〓V〓は、
今までは〓V〓=V〓A′+V〓B′+V〓C′−V〓0′≒0
だつた
ものが、〓V〓=V〓B′+V〓C′−V〓0′=〓V〓F≠0
なる大
きさのものへと増大する。 Next, filter 1A becomes abnormal and its output
Let us discuss the case when V〓 A ′ becomes zero. Due to the abnormality of the filter 1A, the hold signal V〓 A ' for the a phase of the sample holder 2 input to the adder 10 also becomes zero, and as a result, the analog comparators 9P,
The input voltage 〓V〓 of 9N is 〓V〓=V〓 A ′+V〓 B ′+V〓 C ′−V〓 0 ′≒0
What happened is 〓V〓=V〓 B ′+V〓 C ′−V〓 0 ′=〓V〓 F ≠0
It increases to a certain size.
これに対し、アナログコンパレータ9P,9N
へのもう1つの入力ks{〓|V〓|}は
ks{〓|V〓|}=
|V〓A′|+|V〓B′|+|V〓C′|+|V〓0′|+
Es
であつたものが
ks{〓|V〓|}=
|V〓B′|+|V〓C′|+|V〓0′|+Es
に減少する。 On the other hand, analog comparators 9P, 9N
Another input k s {〓 | V〓| 0 ′|+
What was E s decreases to k s {〓|V〓|}= |V〓 B ′|+|V〓 C ′|+|V〓 0 ′|+E s .
このためアナログコンパレータ9P,9Nの入
力信号〓V〓と基準電圧ks{〓|V〓|},−ks{〓|V
〓
|}との関係は、
〓V〓Fが正ならば〓V〓F>ks{〓|V〓|}、また〓V〓
F
が負ならば〓V〓F<−ks{〓|V〓|}となる。すな
わち、アナログコンパレータ9P,9Nの出力は
有となり、回路の異常を検出できる。 Therefore, the input signal 〓V〓 of analog comparators 9P, 9N and the reference voltage ks {〓|V〓|}, −k s {〓|V
〓
The relationship between
F
If is negative, 〓V〓 F <−k s {〓|V〓}. That is, the outputs of the analog comparators 9P and 9N become positive, and it is possible to detect an abnormality in the circuit.
第7図は上記の第1番目と第2番目の状態にお
ける常時監視回路の動作例を示す。図において、
第3図の従来方式による動作例と異なつているの
は基準電圧にks{〓|V〓|},−ks{〓|V〓|}を用
いている事である。この様に電力系統が平常であ
り、入力回路にも異常がない場合には出力せず、
電力系統が平常で入力回路に異常が発生した場合
には出力するという点では従来より実施している
第3図の常時監視回路と何ら変るところはない。 FIG. 7 shows an example of the operation of the constant monitoring circuit in the first and second states described above. In the figure,
The difference from the conventional operation example shown in FIG. 3 is that k s {〓|V〓|} and −k s {〓|V〓|} are used as reference voltages. In this way, if the power system is normal and there is no abnormality in the input circuit, no output will be generated.
This circuit is no different from the conventional constant monitoring circuit shown in FIG. 3 in that it outputs an output when an abnormality occurs in the input circuit when the power system is normal.
第3番目の状態として、電力系統に事故が発生
し、入力回路に過大な入力が印加された場合につ
いて述べる。この場合にも、入力電圧V〓A′,V〓B′,
V〓C′,V〓0′の関係は常に
〓V〓=V〓A′+V〓B′+V〓C′−V〓0′≒0
のはずであるが、前にも述べたとおり計器用変成
器の誤差により、
〓V〓=〓V〓α
なる誤差が発生し、コンパレータ9P,9Nに〓
V〓α,−〓V〓αが印加される。この事故時大電流の
ときの誤差はかなり大きなものであり、事故発生
時点tF以前の基準電圧ks{〓|V〓|}よりもはる
かに大きな値である。しかし基準電圧ks{〓|V〓
|},−{〓|V〓|}も入力電圧によつて変化し、
ks{〓|V〓|}=ks{〓|V〓α|},−ks{〓|V〓
|}=
−ks{〓|V〓α|}なる大きさとなり、コンパレー
タ9P,9Nに加えられる。そして常に
−ks{〓|V〓α|}<ks{〓V〓α}<ks{〓|V〓α
|}な
る関係が成り立ち、事故時に常時監視回路は動作
しない。 As a third condition, a case will be described in which an accident occurs in the power system and an excessive input is applied to the input circuit. In this case as well, the input voltage V〓 A ′, V〓 B ′,
The relationship between V〓 C ′ and V〓 0 ′ should always be 〓V〓=V〓 A ′+V〓 B ′+V〓 C ′−V〓 0 ′≒0, but as mentioned earlier, for instruments Due to the error of the transformer, an error of 〓V〓=〓V〓α occurs, and the error becomes 〓V〓=〓V〓α,
V〓α, −〓V〓α are applied. This error at the time of a large current at the time of an accident is quite large, and is a much larger value than the reference voltage k s {〓|V〓|} before the time t F of the accident occurrence. However, the reference voltage k s {〓|V〓
|}, −{〓|V〓} also changes depending on the input voltage,
k s { 〓 | V〓 |
|}=
−k s {〓|V〓α|}, and is added to comparators 9P and 9N. And always −k s {〓|V〓α|}<k s {〓V〓α}<k s {〓|V〓α
The following relationship holds, and the constant monitoring circuit does not operate in the event of an accident.
第8図に、過大入力印加時の常時監視回路の動
作波形例を示す。図のようにtF時点で電力系統に
障害が発生し、入力電圧が大きく変化すると、加
算器出力(誤差電圧)〓V〓も〓V〓αへと変化する。
それと共に基準電圧ks{〓|V〓|},−ks{〓|V〓
|}も、ks{〓|V〓α|},−ks{〓|V〓α|}へと
変
化するので、コンパレータ9P,9Nは動作しな
い。 FIG. 8 shows an example of operating waveforms of the constant monitoring circuit when excessive input is applied. As shown in the figure, if a fault occurs in the power system at time t F and the input voltage changes significantly, the adder output (error voltage) 〓V〓 also changes to 〓V〓α.
At the same time, the reference voltage k s {〓|V〓|}, −k s {〓|V〓
|} also changes to k s {〓|V〓α|}, −k s {〓|V〓α|}, so the comparators 9P and 9N do not operate.
次にそれらの量的関連を第9図により説明す
る。図は、系統一次電流と、絶対値和算出回路1
2の出力電圧ks{〓|V〓|},と加算器10の出力
電圧〓V〓の関係を示している。系統一次電流と加
算器10の出力電圧〓V〓との関係は、理想的には
図の横軸に等しく(〓V〓に関わりなく常に零)な
るべきであるが、計器用変成器及び入力回路素子
の誤差のため〓V〓なる曲線で表わされる。この誤
差はアナログ入力電圧が大きくなればなるほど増
大する傾向にあり、従来の方式では基準電圧VL
を図の二点鎖線のような大きな一定値として、過
大入力印加時の回路の誤動作を防止していた。し
かし、これによると、回路故障によつて発生する
サンプルホルダ2の出力電圧値が図の点Pにくる
ような故障モードでは回路の異常を発見出来なか
つた。 Next, the quantitative relationship between them will be explained with reference to FIG. The figure shows the system primary current and absolute value sum calculation circuit 1.
2 shows the relationship between the output voltage k s {〓|V〓|} of the adder 10 and the output voltage 〓V〓 of the adder 10. Ideally, the relationship between the system primary current and the output voltage 〓V〓 of the adder 10 should be equal to the horizontal axis of the diagram (always zero regardless of 〓V〓), but Due to errors in circuit elements, it is expressed as a curve 〓V〓. This error tends to increase as the analog input voltage increases, and in the conventional method, the reference voltage V L
was set to a large constant value as shown by the two-dot chain line in the figure to prevent malfunction of the circuit when excessive input is applied. However, according to this, an abnormality in the circuit could not be discovered in a failure mode in which the output voltage value of the sample holder 2, which occurs due to a circuit failure, reaches point P in the figure.
しかし、本発明で提案するような、入力電圧の
絶対値和を基準電圧として採用すれば、図の一点
鎖線の直線ks{〓|V〓|}のような比率特性をも
つた基準電圧が得られる。すなわち
〓V〓−ks{〓|V〓|}≧0
なる関係式により、監視を行う事で入力アナログ
電圧の大小に関係ない良好な入力回路の常時監視
を実現できる。なお、本発明におけるV0は、電
力系統に発生した系統事故と入力回路の異常を区
別するために必要となる。たとえば電力系統に事
故が発生した場合、入力電圧V〓A,V〓B,V〓Cの3相
平衡はくずれてV〓A+V〓B+V〓C=kなる値の電圧が
発生する。この電圧をそのまま常時監視の対象電
圧〓V〓とすると、入力回路の異常によつて3相平
衡がくずれたときに発生する電圧と区別がつかな
くなる。そこで、入力電圧V〓A,V〓B,V〓Cよりベク
トル合成された零相の電圧V〓0を含めて、常時監
視の対象電圧とする事により、系統事故時の常時
監視回路の不必要動作を防止できる。 However, if the sum of the absolute values of the input voltages is adopted as the reference voltage as proposed in the present invention, the reference voltage will have a ratio characteristic like the dashed line k s {〓|V〓|} in the figure. can get. That is, by monitoring according to the relational expression 〓V〓−k s {〓|V〓|}≧0, it is possible to realize good constant monitoring of the input circuit regardless of the magnitude of the input analog voltage. Note that V 0 in the present invention is necessary to distinguish between a system fault occurring in the power system and an abnormality in the input circuit. For example, when an accident occurs in the power system, the three-phase balance of input voltages V〓 A , V〓 B , and V〓 C is disrupted, and a voltage with a value of V〓 A + V〓 B + V〓 C = k is generated. If this voltage is used as the constant monitoring target voltage (V), it will be indistinguishable from the voltage that occurs when the three-phase balance is disrupted due to an abnormality in the input circuit. Therefore, by including the zero-sequence voltage V〓 0 , which is vector-synthesized from the input voltages V〓 A , V〓 B , and V〓 C , as the target voltage for constant monitoring, failures of the constant monitoring circuit in the event of a system fault can be avoided. Necessary movements can be prevented.
本発明によれば、入力アナログ電圧の大きさに
より左右されていた監視回路の機能を不変のもの
とすると共に、誤動作、誤不動作を防止し、デジ
タル保護リレーの動作を高速、安定、確実なもの
にすることができる。さらには、入力回路の故障
を早期に発見できるメリツトもある。 According to the present invention, the function of the monitoring circuit, which was dependent on the magnitude of the input analog voltage, remains unchanged, and malfunctions and malfunctions are prevented, and the operation of the digital protection relay is made fast, stable, and reliable. can be made into something. Furthermore, there is the advantage that failures in the input circuit can be detected early.
尚、監視用に導入した零相電圧V0の効果は、
以上の説明から明らかなように、電力系統の異常
か入力回路の異常かを判別するために必要なもの
である。また以上では、加算器入力をサンプルホ
ルダの出力側から供給する例を示したが、サンプ
ルホルダの入力側の信号をその代りに用いて基準
電圧を算出しても同様の効果が得られることは明
らかであろう。 Furthermore, the effect of the zero-sequence voltage V 0 introduced for monitoring is as follows:
As is clear from the above explanation, this is necessary to determine whether there is an abnormality in the power system or an abnormality in the input circuit. Furthermore, although the above example shows an example in which the adder input is supplied from the output side of the sample holder, it is possible to obtain the same effect by calculating the reference voltage by using the signal from the input side of the sample holder instead. It should be obvious.
第1図は、デジタル保護継電装置の構成例を示
すブロツク図、第2図は従来方式による常時監視
回路のブロツク図、第3図はその動作波形図、第
4図及び第5図は系統一次電流に対する入力回路
の誤差の発生状態を説明するためのグラフ、第6
図は本発明の1実施例のブロツク図、第7図は電
力系統が平常の場合の第6図の回路の動作波形
図、第8図は電力系統が異常となつた場合の第6
図の回路の動作波形図、第9図は本発明による比
率特性曲線の1例を示すグラフである。
VA〜VD……アナログ入力、1A〜1D……フ
イルタ、2……サンプルホルダ、3……アナログ
マルチプレキサ、4……A−D変換器、9P,9
N……アナログコンパレータ、10……加算器、
11A〜11D……整流回路、12……絶対値加
算回路。
Figure 1 is a block diagram showing a configuration example of a digital protective relay device, Figure 2 is a block diagram of a conventional constant monitoring circuit, Figure 3 is its operating waveform diagram, and Figures 4 and 5 are system diagrams. Graph for explaining the error occurrence state of the input circuit with respect to the primary current, No. 6
The figure is a block diagram of one embodiment of the present invention, Figure 7 is an operating waveform diagram of the circuit of Figure 6 when the power system is normal, and Figure 8 is the operation waveform diagram of the circuit of Figure 6 when the power system is abnormal.
FIG. 9 is a graph showing an example of a ratio characteristic curve according to the present invention. V A ~ V D ...Analog input, 1A to 1D...Filter, 2...Sample holder, 3...Analog multiplexer, 4...A-D converter, 9P, 9
N...Analog comparator, 10...Adder,
11A to 11D... Rectifier circuit, 12... Absolute value addition circuit.
Claims (1)
用変成器、該計器用変成器各相の2次巻線に夫々
結合された3相の補助変成器、計器用変成器各相
の2次巻線に共通に結合された零相の補助変成
器、3相と零相の補助変成器出力を入力とするフ
イルタ、該フイルタ後段に設けられたサンプルホ
ルダー、該サンプルホルダー出力をデイジタル化
するアナログデイジタル変換器から成り、アナロ
グデイジタル変換器出力をデイジタル保護継電装
置に供給する入力回路の常時監視方式において、
前記フイルタとアナログデイジタル変換器の間か
ら3相の補助変成器出力に対応する第1の信号と
零相の補助変成器出力に対応する第2の信号とを
取り出し、第1の信号のベクトル和から第2の信
号をベクトル的に減じて出力する第1の加算器、
前記第1の信号と第2の信号の絶対値和を出力す
る第2の加算器、該第2の加算器の出力を所定倍
する係数器、該係数器出力を極性反転する極性反
転回路、第1の加算器出力を正端子に係数器出力
を負端子に印加する第1のコンパレータ、極性反
転回路出力を正端子に第1の加算器出力を負端子
に印加する第2のコンパレータとから構成され、
第1の加算器出力の絶対値が係数器出力の絶対値
よりも大きいとき出力して入力回路の異常を検知
する入力回路の常時監視方式。1 An instrument transformer that detects the current and voltage of three phases of the power system, a three-phase auxiliary transformer connected to the secondary winding of each phase of the instrument transformer, and a two-phase instrument transformer for each phase of the instrument transformer. A zero-phase auxiliary transformer commonly connected to the next winding, a filter that receives the three-phase and zero-phase auxiliary transformer outputs as input, a sample holder provided after the filter, and digitizing the sample holder output. In a constant monitoring system of an input circuit consisting of an analog-to-digital converter and supplying the output of the analog-to-digital converter to a digital protective relay device,
A first signal corresponding to the three-phase auxiliary transformer output and a second signal corresponding to the zero-phase auxiliary transformer output are extracted from between the filter and the analog-to-digital converter, and a vector sum of the first signals is obtained. a first adder that vectorially subtracts the second signal from and outputs the result;
a second adder that outputs the sum of absolute values of the first signal and the second signal; a coefficient multiplier that multiplies the output of the second adder by a predetermined value; a polarity inversion circuit that inverts the polarity of the output of the coefficient multiplier; a first comparator that applies the first adder output to its positive terminal and a coefficient unit output to its negative terminal; and a second comparator that applies the polarity inversion circuit output to its positive terminal and the first adder output to its negative terminal. configured,
A constant monitoring method for an input circuit that outputs an output when the absolute value of the first adder output is greater than the absolute value of the coefficient unit output to detect an abnormality in the input circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332678A JPS5510869A (en) | 1978-07-08 | 1978-07-08 | Normal monitor systme for input circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8332678A JPS5510869A (en) | 1978-07-08 | 1978-07-08 | Normal monitor systme for input circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5510869A JPS5510869A (en) | 1980-01-25 |
| JPS6326605B2 true JPS6326605B2 (en) | 1988-05-31 |
Family
ID=13799295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8332678A Granted JPS5510869A (en) | 1978-07-08 | 1978-07-08 | Normal monitor systme for input circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5510869A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03155322A (en) * | 1989-11-08 | 1991-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Current detector |
-
1978
- 1978-07-08 JP JP8332678A patent/JPS5510869A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5510869A (en) | 1980-01-25 |
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