JPH0121683B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は直流送電線の保護継電装置に関す
る。

直流送電系統は、通常第１図に示すような構成
をもつ。交流系統１は変換用変圧器２、交流変換
装置３、直流リアクトル４、送電線５、直流リア
クトル６、交直変換装置７及び変換用変圧器８を
介して交流系統９に接続される。送電線５の両端
にはその電流を検出するための直流変流器１０，
１１及びその電圧を検出するための直流変圧器１
２，１３が備えられ、それらの出力は図示なしの
保護継電装置に供給される。

交直変換装置３，７は定電流制御されているの
で、送電線５に地絡又は短絡が生じてもこれには
定格電流の約２倍程度の過大電流が流れるだけで
あり、交流系統の事故のように他系統まで崩壊に
至らせるような大電流が流れることはない。しか
し、事故は速やかに検出され、保護動作を実行す
ることが必要である。

事故検出方法には次のものが知られている。

(a) 直流変圧器１２，１３により直流電圧の低下
を検出する方法。

(b) 直流変圧器１２，１３により直流電圧Vdの
変化率dVd／dtにより検出する方法。

(c) 直流変流器１０，１１により検出された電流
間の差電流が所定値以上となるのを検出する方
法。

(d) 直流電流が順変換器側で増加し、逆変換器側
で減少するのを検出する方法。

しかし、(a)及び(b)には変換器３，７の転流失敗
による直流電圧の低下も含まれ、(c)は検出した電
流値を常時比較のために相手端に伝送するので、
その伝送情報量も相当なものとなり、かつ伝送遅
延の補償が必要となる。(d)は直流電流が振動した
場合や送電線の一端側のみで増加した場合に誤動
作する欠点がある。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、直流電圧が低下
したとき又は電圧変化率が大となつた時点より所
定時間後においてサンプリングされた両端の直流
電流間の差電流を調べ、これが所定値以上のとき
に事故発生の判定をすることにより、信頼性の高
い動作と伝送情報量の低減が得られる保護継電装
置を提供することを目的とする。

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第２図において、第１図と同一符号は同一部
分を示し、また送電線５の両端には同じような部
分が設けられるので、同一符号を付けて対応を明
らかにするが、その一端のものに注目して説明す
る。直流変圧器１２の出力は、これが所定レベル
以下となるのを検出する検出器（例えば不足電圧
継電器）１４に供給され、検出器１４の信号１４
ａは送電線５の地絡時にその電流の変化点が大き
くなる時点に対応して設定した時間Ｔを時限とす
るタイマ１５に供給される。タイマ１５の信号１
５ａはサンプル・ホールド回路１６に供給され、
直流変流器１０の出力をサンプル・ホールドする
のに用いられる。サンプル・ホールド回路１６の
ホールド信号１６ａは伝送装置１７を介して相手
端へ伝送され、相手端で同じようにして検出さ
れ、伝送装置１８を介して受信したホールド信号
と共に差動回路１９に入力される。差動回路１９
は２入力の差が所定値以上のときに送電線５の地
絡を表わす信号１９ａを図示なしの保護連動回路
に供給し、交直変換器３，７を停止させることに
より送電線の保護を行なう。

第４図を参照して動作を説明する。送電線５が
健全なときは検出器１４は信号１４ａを出力せ
ず、差動回路１９も信号１９ａを出力しない。

送電線５に地絡事故が時刻tfで発生すると、送
電線５の直流電圧Vdが第４図ａに示すように零
となるので、検出器１４は信号１４ａを出力し、
タイマ１５を起動する。タイマ１５は時間Ｔ後に
信号１５ａを出力し、これによりサンプル・ホー
ルド回路１６は直流変流器１０の出力（第４図ｃ
及びｅ）をホールドする。送電線５の直流電流
Idrは自端において地絡事故により基準値Irefよ
り増大した値を示し（第４図ｂ）、逆に他端にお
いて基準値Irefより減少した値を示す（第４図
ｄ）。ホールド信号１６ａは伝送装置１７，１８
により互に相手端の差動回路１９へ伝送される。
差動回路１９における２入力の差は、第４図ｆに
示すように基準値Ｋを超えたものになるので、差
動回路１９は信号１９ａを出力する。地絡事故発
生による送電線５の電圧降下は、その両端におい
てほぼ同時に発生するので、両差動回路１９は実
質的に同期して信号１９ａを出力する。

第３図はこの発明の他の実施例による保護継電
装置のブロツク図である。第２図に示した装置と
異なる点について述べると、タイマ２０が検出器
１４の信号１４ａに応答して時間Ｔ後から第５図
ｃに示すように時間間隔Toでパルスの信号２０
ａ，２０ｂを発生するように構成され、サンプ
ル・ホールド回路２１が信号２０ａ，２０ｂによ
り直流変流器１０の出力をそれぞれ記憶し、ホー
ルド信号２１ａ，２１ｂを出力するように構成さ
れる。ホールド信号２１ａ，２１ｂは伝送装置２
２，２３でそれぞれの相手端の差動回路２４に伝
送される。差動回路２４は自端及び伝送装置２２
又は２３を介する相手端のホールド信号２１ａ，
２１ｂを入力し、対応する信号間で比較をし、所
定以上の差が検出されたときは送電線の地絡を表
わす信号２４ａを図示なしの保護連動回路へ供給
する構成をもつ。

第５図は第３図に示す装置の動作を示すタイミ
ング図である。図中ａは送電線５に時刻tfで地絡
事故が発生し、その直流電圧Vdが零ボルトへ降
下した状態を示し、ｂは時刻tfから増大する自端
の直流電流Idを示し、ｃは自端のタイマ２０の信
号２０ａ，２０ｂによりサンプル・ホールドした
サンプル・ホールド回路２１のホールド信号２１
ａ，２１ｂを示し、ｄは相手端の直流電流Idを示
し、ｅは相手端のサンプル・ホールド回路２１の
ホールド信号を示し、ｆは自端及び相手端の比較
回路２４における比較結果を示す。

なお、上記実施例ではサンプル・ホールド回数
が２までのものを示したが、これは２回以上であ
つてもよく、その間隔は一定であつても又は一定
でなくてもよい。２回以上のときは所定数以上と
なる比較回路の判定結果を出力としてもよい。

また、上記実施例では送電線の直流電圧の低下
を事故判定の起動要因としたが、直流電圧の単位
時間内の変化、即ち変化率が所定値以上となつた
ことを起動要因としてもよい。

以上のように、この発明によれば事故発生後、
直流送電線の両端の電流差が大きくなる時点に該
直流送電線に流れる直流電流をサンプリングし
て、事故の判定を行なうようにしたので、伝送装
置の伝送容量を小さくでき、また判定の信頼性も
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電力系統の構成を示す図、第２図はこ
の発明の一実施例による保護継電装置のブロツク
図、第３図はこの発明の他の実施例による保護継
電装置のブロツク図、第４図は第２図に示す装置
の動作を示すタイミング図、第５図は第３図に示
す装置の動作を示すタイミング図である。 １２，１３……直流変圧器、１４……検出器、
１５，２０……タイマ、１６，２１……サンプ
ル・ホールド回路、１７，１８，２２，２３……
伝送装置、１９，２４……差動回路。なお、図
中、同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流送電線の直流電圧又は電圧変化率が所定
   値以上生じたときに検出信号を出力する検出器
   と、前記検出器の検出信号を受けて起動し前記直
   流送電線の地絡時の電流変化点が大きくなる時点
   に対応した設定時間後に信号を出力するタイマ
   と、前記タイマの出力信号により前記直流送電線
   の電流値をサンプリングして記憶する記憶回路と
   を前記直流送電線の各端側にそれぞれ設け、前記
   直流送電線の各端の前記記憶回路に記憶された電
   流値データをそれぞれ該直流送電線の他端へ伝送
   する伝送装置と、前記伝送装置を介して受信した
   他端の前記記憶装置の電流値データと自端の前記
   記憶装置の電流値データ間の差が所定値以上にな
   つたときに前記直流送電線を保護するための信号
   を発生する差動回路とを備えた保護継電装置。