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公開番号2025115766
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010402
出願日2024-01-26
発明の名称保護リレー装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H02H 3/28 20060101AFI20250731BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】インラッシュ電流発生時には誤動作せず、事故発生時には速やかに動作することが可能な保護リレー装置を提供する。
【解決手段】保護リレー装置は、差電流の基本波成分の第1実効値を算出する第1実効値算出部と、差電流の第2高調波成分の第2実効値を算出する第2実効値算出部と、第1実効値に対する第2実効値の比率が閾値以上であるとの第1条件が成立するか否かを判定する判定部と、第1条件が成立する場合に、被保護機器を保護するための保護信号の出力をロックするためのロック処理を実行するロック処理部と、判定部の判定結果と、第2実効値の変化率とに基づいて、ロック処理を解除するロック解除部とを備える。第1条件が成立すると判定されてから第1の期間内に、変化率が基準値未満である状態が第2の期間以上継続した場合、ロック解除部は、ロック処理を解除するための解除信号を出力する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
被保護機器を保護するための保護リレー装置であって、
前記被保護機器の一次電流および二次電流から算出される差電流の基本波成分の第１実効値を算出する第１実効値算出部と、
前記差電流の第２高調波成分の第２実効値を算出する第２実効値算出部と、
前記第１実効値に対する前記第２実効値の比率が閾値以上であるとの第１条件が成立するか否かを判定する判定部と、
前記第１条件が成立する場合に、前記被保護機器を保護するための保護信号の出力をロックするためのロック処理を実行するロック処理部と、
前記判定部の判定結果と、前記第２実効値の変化率とに基づいて、前記ロック処理を解除するロック解除部とを備え、
前記第１条件が成立すると判定されてから第１の期間内に、前記変化率が基準値未満である状態が第２の期間以上継続した場合、前記ロック解除部は、前記ロック処理を解除するための解除信号を出力する、保護リレー装置。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記第１の期間は、前記第２の期間よりも長い、請求項１に記載の保護リレー装置。
【請求項３】
前記ロック解除部は、前記第１の期間が終了してから第３の期間経過後に前記解除信号の出力を停止する、請求項１または請求項２に記載の保護リレー装置。
【請求項４】
前記第３の期間は、前記第１の期間よりも短く、前記第２の期間よりも長い、請求項３に記載の保護リレー装置。
【請求項５】
前記ロック処理部は、前記第１条件が成立している状態が第４の期間以上継続した場合に、前記ロック処理を実行する、請求項１または請求項２に記載の保護リレー装置。
【請求項６】
前記被保護機器は、変圧器であり、
前記一次電流および前記二次電流から算出される抑制電流と前記差電流とに基づいて比率差動リレー演算を実行するリレー部と、
前記比率差動リレー演算の結果と、前記ロック処理の実行の有無とに基づいて前記保護信号を出力する出力制御部とをさらに備える、請求項１または請求項２に記載の保護リレー装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、保護リレー装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統を構成する設備を保護する保護リレーとして、比率差動リレーが知られている。比率差動リレーは、被保護設備（例えば、変圧器）の一次側および二次側に接続される線路にそれぞれ配置された電流変成器（ＣＴ：Current Transformer）から取り込んだ電流を用いて、被保護設備の内部事故の発生を検出する。
【０００３】
例えば、特開平１１－２９９０８１号公報（特許文献１）は、電流差動リレーを開示している。この電流差動リレーは、差動電流があるレベル以上のとき信号を出力する最小動作判定手段と、差動電流がある比率以上のとき信号を出力する比率判定手段と、最小動作判定手段と比率判定手段の両方が動作した後、動作照合を行なう照合手段と、動作照合後の信号出力をロックまたは非ロックするロック手段とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－２９９０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
被保護設備が変圧器である場合、変圧器の充電時あるいは変圧器に連系している送電線の再閉路時に励磁突入電流（以下、「インラッシュ電流」とも称する。）が発生する。インラッシュ電流は比率差動リレーの誤動作の原因となる。そのため、誤動作対策として、インラッシュ電流に第２高調波成分が一定以上含まれることを利用した第２高調波ロック方式が一般的に採用されている。
【０００６】
通常の変圧器の内部事故電流には第２高調波成分はほとんど含まれないが、系統事故が発生して電流が急増すると、電流急増のタイミングで保護リレーのフィルタ回路、第２高調波成分の実効値演算によって基本波成分に対する第２高調波成分の比率（以下、「含有率」とも称される。）が過渡的に上昇する。この際、当該含有率が設定値を超えることにより過渡的に第２高調波ロックが働くため、保護リレーの動作が遅れてしまう。
【０００７】
特許文献１では、系統事故時に素早いリレー動作を可能とするために、最小動作判定手段および比率動作判定手段の両方が動作した後、動作照合を行ない、動作照合後の信号出力をロックする構成が採用されている。当該構成によると、系統事故時の誤ロック中でも動作照合を開始するためロック解除後の動作を短くすることができる。しかしながら、特許文献１に係る技術は、本質的には、第２高調波成分の過渡的な検出によるロックが解除されるまで保護リレーの動作を遅らせるものであるため、保護リレーの動作遅れに関しては改善の余地がある。
【０００８】
本開示のある局面における目的は、インラッシュ電流発生時には誤動作せず、事故発生時には速やかに動作することが可能な保護リレー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】
ある実施の形態に従うと、被保護機器を保護するための保護リレー装置が提供される。保護リレー装置は、被保護機器の一次電流および二次電流から算出される差電流の基本波成分の第１実効値を算出する第１実効値算出部と、差電流の第２高調波成分の第２実効値を算出する第２実効値算出部と、第１実効値に対する第２実効値の比率が閾値以上であるとの第１条件が成立するか否かを判定する判定部と、第１条件が成立する場合に、被保護機器を保護するための保護信号の出力をロックするためのロック処理を実行するロック処理部と、判定部の判定結果と、第２実効値の変化率とに基づいて、ロック処理を解除するロック解除部とを備える。第１条件が成立すると判定されてから第１の期間内に、変化率が基準値未満である状態が第２の期間以上継続した場合、ロック解除部は、ロック処理を解除するための解除信号を出力する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によると、インラッシュ電流発生時には誤動作せず、事故発生時には速やかに動作することが可能な保護リレー装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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