JP2000341850A - 短絡方向リレー及び短絡回線選択リレー - Google Patents
短絡方向リレー及び短絡回線選択リレーInfo
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Abstract
ている短絡方向リレーの誤動作を防止する。 【解決手段】 a相の短絡方向リレーDaの抑制電圧E
abと極性電圧Ebcの位相差は3相短絡で約120
°、ab相短絡およびbc相短絡で約90°、ca相短
絡で約180°となる。リレーDaは3相短絡、ab相
短絡以外はその動作責務はない。又ca相短絡のときは
特性が第2,第4象限にずれるためリレーDaの保護範
囲の事故では動作しないが、逆方向の事故では誤動作す
る恐れがある。そこで、位相差が進み130°、遅れ5
0°の範囲にあることを検出する位相検出リレーDap
を設け、AND回路を用いてDapの出力があることを
条件にリレーDaの出力を出させるようにして上記誤出
力を防止する。
Description
設置点の電圧と電流により短絡事故の方向を判別する短
絡方向リレーに関するものである。
回線間電流を入力することにより事故回線の選択を行う
送電線保護リレーとして適用される。高抵抗接地系の平
行2回線送電線保護リレーとして短絡方向リレーを適用
した例を図4に、リレーの入力シーケンスを図5に示
す。
絡方向リレー(以下単にリレーという)Da,Da′に
は回線1Lの電流Ia1と回線2Lの電流Ia2の差電流
を入力とし、差電流の方向によりいずれの回線に事故が
あったかを選択する。
生すると、電源端A側では回線1L,2Lの電流I
a1′,Ia2′はほぼ等しくなり差電流は殆ど表れない
ので、リレーDa′は動作しない。負荷端B側では電流
差Ia1−Ia2≒−2Ia2となり、リレーDaは回線
2L側の事故と判断して動作し遮断器CB4をトリップ
させる。遮断器CB4が遮断すると回線1L側には電流
Ia1が流れなくなるので電源端A側では電流Ia1′−
Ia2′≒−Ia2′となりリレーDa′が動作して遮断
器CB3をトリップさせる。
ーとしての適用では、事故点により一端側のリレーDa
又はDa′のいずれかが動作してから他端側のリレーD
a′又はDaが動作するケースが多い。
近くまで低下すると動作が不安定となるため、メモリア
クション作用をもたせ事故前の電圧を2サイクル程度メ
モリーして事故後に使用する方法が採用されているが、
上述のように一端側のリレーが動作してから他端側のリ
レーを動作させるまで数サイクル以上の動作継続が必要
な場合がある。
圧と極性電圧(動作用電圧)を分離する方法がとられて
いる(図5)。
の位相特性を示したものである。これらのリレーは上述
のように2線短絡時の動作の安定、1線地絡時の不要動
作の防止のため、相電圧は使用せず抑制電圧と極性電圧
を表1のように組み合わせている。
式で表される(最高感度角75°のリレーの場合)。
Eab)、極性電圧(リレーDaの場合Ebc)の位相
が変化することにより(1)式右辺のK2項が変化する
ため、その位相特性は図6のように変化する。図7はこ
の電圧位相の変化する短絡様相を示している。
絡と図7(1)の3相短絡に正しく動作すればその責務
を果すことができる。つまり図7(1),(2)はβ=
120°,90°の場合であり、位相特性は電圧Ebc
と電流の極座標で第1象限になりほぼ正しい動作を行
う。
aは保護すべき事故相以外のca相短絡(図7(3))
ではβ≒180°となり、そのときの位相特性は図6の
β=180°の場合となり、第2,第4象限へ大きく変
位したものとなる。
クトルとリレーDaの位相特性を図示したものである。
電流Ic,IaはEcaに対し約線路のインピーダンス
角だけ遅れ方向に流れる。
Ia1−Ia2)ため、この場合動作しない。しかし、こ
の短絡が逆方向に発生した場合で考えると、電流Icと
Iaの方向が全く図8とは逆方向となるため、リレーD
aの第4象限200°近くに相電流Iaが入ることにな
り、リレーは動作することになる。
殆ど0V近い完全短絡状態となってもβ=180°以上
となることはないため図8以上に電流IaがリレーDa
の円内に入ることはないと考えられる。
のタンク内に3相一括の導体を配置したものにおける内
部短絡事故では事故点電圧がアーク電圧となり、このア
ーク電圧波形によってはリレーの高調波対策のために入
れるフィルターによって波形の位相が変化することがあ
る。
更に第4象限に変位することになるので、更にリレーD
aは動作し易い方向になる。
短絡方向リレーにおいては逆方向の短絡事故によってそ
の位相特性の変化により不要動作することがある。
であり、その目的とするところは、線間電圧を抑制電圧
と極性電圧として入力している短絡方向リレーの誤動作
を防止しうるようにした短絡方向リレーおよび短絡方向
リレーを用いた平行2回線送電線用短絡回線選択リレー
を提供することにある。
ーは、抑制電圧、極性電圧に120°位相差のある線間
電圧を使用する短絡方向リレーにおいて、前記短絡方向
リレーは、前記抑制電圧と極性電圧とを比較し極性電圧
に対する抑制電圧の位相が進み130°、遅れ50°の
位相範囲外にあるとき不動作となる特性を有することを
特徴とする。
し極性電圧に対する抑制電圧の位相が進み130°、遅
れ50°の位相範囲内のとき出力する位相比較リレーま
たは位相比較手段と、前記短絡方向リレーの出力を位相
比較リレーまたは位相比較手段の出力があることを条件
に出力させる論理積回路とを有することを特徴とする。
択リレーは、平行2回線送電線の第1回線および第2回
線の電流の差および抑制電圧と極性電圧に120°位相
差のある線間電圧を使用する短絡方向リレーと、前記極
性電圧に対し抑制電圧の位相が進み130°、遅れ50
°の位相範囲外にあるとき出力する位相比較リレーと、
前記短絡方向リレーの出力を位相比較リレーの出力があ
ることを条件に出力させる論理積回路とからなることを
特徴とする。
〜図3を用いて説明する。
荷端B側に、回線1L,2Lのa相の電流差Ia1−I
a2と、線間電圧Eab,Ebcを抑制電圧、極性電圧
とするa相用短絡方向リレーDaと線間電圧Ebcに対
しEabが進み130°、遅れ50°の範囲にあれば動
作、これ以外の位相にある時は不動作となる特性をもっ
たa相用の位相比較リレーDapを設ける。
レーDa′と位相比較リレーDap′を設ける。同様に
負荷端B側および電源端A側にb相,c相用の短絡方向
リレーDb,DcおよびDb′,Dc′と、位相比較リ
レーDbp,DcpおよびDbp′,Dcp′を設け
る。
方向リレーDaの出力は位相比較リレーDapの出力が
あることを条件とする論理積回路ANDaを介して論理
積回路OR1から出力される。また、b相,c相用の短
絡方向リレーDb,Dcの出力はそれぞれ位相比較リレ
ーDbp,Dcpの出力があることを条件とする論理積
回路ANDb,ANDcを介して論理和回路OR1から
出力されるようになっている。同様に電源端A側の短絡
方向リレーDa′,Db′,Dc′の出力はそれぞれ位
相比較リレーDap′,Dbp′,Dcp′の出力があ
ることを条件とする論理積回路を介して論理和回路から
出力されるようにしてある。
短絡方向リレーDaの抑制電圧Eabと極性電圧Ebc
の位相差は図3に示すように、3相短絡ではほぼ120
°、ab相短絡およびbc相短絡ではほぼ90°、ca
相短絡ではほぼ180°となる。短絡方向リレーDaは
3相短絡、ab相短絡で動作する。3相短絡、ab相短
絡以外はその動作責務はなく、動作しなくてもよいが、
ca相短絡のときは特性が第2,第4象限にずれるた
め、短絡方向リレーの保護範囲(リレーDaの見る前方
事故)の事故では動作しないが、逆方向の事故で動作、
即ち誤動作が発生する恐れがある。
対し線電圧Eabが進み130°、遅れ50°の範囲に
あれば動作する。それ以外の位相にある時は不動作とな
る。
が出力した場合、その出力を位相比較リレーDapの出
力があることを条件に通す。しかして上記誤動作が発生
する恐れがある逆方向のca相間短絡のように相間電圧
EabとEbcが180°となるような事故に対して位
相比較リレーDapは出力しないので、短絡方向リレー
Daの出力は論理積回路ANDaでロックされ、誤動作
が防止される。
力回路はそれぞれ上記短絡方向リレーDaのそれと同様
に構成されているので、それぞれ逆方向の相間短絡事故
時の短絡方向リレーDb,Dcの誤動作を防止できる。
a′,Db′,Dc′の論理出力回路は上記負荷端B側
(図2)と同様に構成されているので、短絡方向リレー
Da′,Db′,Dc′の誤動作を防止できる。
るので、次に記載する効果を奏する。 (1)短絡方向リレーに短絡方向リレーが誤動作しやす
い逆方向の線間短絡事故を検出しうる位相比較リレーを
設け、位相比較リレーが動作していることを条件に短絡
方向リレーの出力を出力させるので、逆方向の短絡事故
による短絡方向リレーの誤動作を防止できる。 (2)ディジタルリレー等においては、短絡方向リレー
演算の他に同一入力を使って位相比較機能を付加するだ
けで、逆方向の短絡事故に対する誤動作を防止すること
ができる。 (3)位相比較リレーの付加により短絡方向リレーの機
能、性能に影響を与えることはない。
と位相比較リレーの入力説明図。
圧・電流ベクトル説明図。
を示すグラフ。
図。
の変化を示すグラフ。
リレーの位相特性を示すグラフ。
Claims (6)
- 【請求項1】 抑制電圧、極性電圧に120°位相差の
ある線間電圧を使用する短絡方向リレーにおいて、 前記短絡方向リレーは、前記抑制電圧と極性電圧とを比
較し極性電圧に対する抑制電圧の位相が所定の位相範囲
外にあるとき不動作となる特性を有することを特徴とす
る短絡方向リレー。 - 【請求項2】 抑制電圧、極性電圧に120°位相差の
ある線間電圧を使用する短絡方向リレーにおいて、 前記極性電圧と抑制電圧とを比較し極性電圧に対する抑
制電圧の位相が所定の位相範囲内のとき出力する位相比
較手段と、 前記短絡方向リレーの出力を位相比較手段の出力がある
ことを条件に出力させる論理積回路とを有することを特
徴とする短絡方向リレー。 - 【請求項3】 前記所定の位相範囲は進み130°、遅
れ50°であることを特徴とする請求項1または2記載
の短絡方向リレー。 - 【請求項4】 前記位相比較手段は位相比較リレーであ
ることを特徴とする請求項2または3記載の短絡方向リ
レー。 - 【請求項5】 平行2回線送電線の第1回線および第2
回線の電流の差および抑制電圧と極性電圧に120°位
相差のある線間電圧を使用する短絡方向リレーと、 前記極性電圧に対し抑制電圧の位相が所定の位相範囲外
にあるとき出力する位相比較リレーと、 前記短絡方向リレーの出力を位相比較リレーの出力があ
ることを条件に出力させる論理積回路とからなることを
特徴とする平行2回線用短絡回線選択リレー。 - 【請求項6】 前記所定の位相範囲は進み130°、遅
れ50°であることを特徴とする請求項5記載の平行2
回線用短絡回線選択リレー。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14424099A JP3900742B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 短絡方向リレー及び短絡回線選択リレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14424099A JP3900742B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 短絡方向リレー及び短絡回線選択リレー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341850A true JP2000341850A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3900742B2 JP3900742B2 (ja) | 2007-04-04 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14424099A Expired - Fee Related JP3900742B2 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 短絡方向リレー及び短絡回線選択リレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
1999
- 1999-05-25 JP JP14424099A patent/JP3900742B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3900742B2 (ja) | 2007-04-04 |
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