JPH01274616A - 電流差動リレー装置 - Google Patents
電流差動リレー装置Info
- Publication number
- JPH01274616A JPH01274616A JP63102706A JP10270688A JPH01274616A JP H01274616 A JPH01274616 A JP H01274616A JP 63102706 A JP63102706 A JP 63102706A JP 10270688 A JP10270688 A JP 10270688A JP H01274616 A JPH01274616 A JP H01274616A
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- JP
- Japan
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- relay
- current
- differential relay
- line
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、電力系統の電流差動リレー装置に関する。
（従来の技術）
近年、送電線の保護方式として電流差動リレー方式が多
く用いられている。電流差動リレ一方式は、平常時や外
部事故時には両端子の電流のベクトル和は零となるが、
内部事故時には事故点電流と等しくなることを原理とす
るもので、両端子のベクトル和が一定値以上になった時
に内部事故と判断し、しゃ断器にトリップ指令を出力す
る。
く用いられている。電流差動リレ一方式は、平常時や外
部事故時には両端子の電流のベクトル和は零となるが、
内部事故時には事故点電流と等しくなることを原理とす
るもので、両端子のベクトル和が一定値以上になった時
に内部事故と判断し、しゃ断器にトリップ指令を出力す
る。
電流差動リレ一方式における誤差要因は種々あるが、そ
の一つとして線路の充電電流がある。充電電流は線路と
大地の間に存在するキャパシタンスに流れる電流で、両
端子の差電流となって現れる。線路の対地キャパシタン
スは長距離の送電線や地中ケーブル系においては大きな
値となり、電流差動リレーにとってはそのための充電電
流分が無視できなくなる。電流差動リレーの検出感度に
比べて充電電流分が無視出来なくなった時、充電電流補
償が必要となる。
の一つとして線路の充電電流がある。充電電流は線路と
大地の間に存在するキャパシタンスに流れる電流で、両
端子の差電流となって現れる。線路の対地キャパシタン
スは長距離の送電線や地中ケーブル系においては大きな
値となり、電流差動リレーにとってはそのための充電電
流分が無視できなくなる。電流差動リレーの検出感度に
比べて充電電流分が無視出来なくなった時、充電電流補
償が必要となる。
第４図は充電電流補償の概要を示す。第４図の送電線の
両端子電流をＩＡ、 Ｉ、とすると平常時の両端子差電
流（ベクトル和）は次式となる。
両端子電流をＩＡ、 Ｉ、とすると平常時の両端子差電
流（ベクトル和）は次式となる。
但し、Ｃ：保護区間の線路対地キャパシタンスの総和÷
：線路電圧 ω：周波数（角速度） （１）式の右辺は線路の充電電流をしめす。
：線路電圧 ω：周波数（角速度） （１）式の右辺は線路の充電電流をしめす。
一方、電流差動リレーの原理は次式のとおシである。
Ｖ １ｄ−ｋｔ（ＩＩ、ｌ±Ｉｉ、１） −に２≧ ・・
−・（２）但し、 ｒ、 ＝ Ｉ、 十Ｉ。
Ｖ １ｄ−ｋｔ（ＩＩ、ｌ±Ｉｉ、１） −に２≧ ・・
−・（２）但し、 ｒ、 ＝ Ｉ、 十Ｉ。
ｋｌ、に２：定数
（２）式において、第２項は比率抑制項、第３項は検出
感度を示す。差電流ｉ、は、（２）式に示されているよ
うに平常時でも充電電流分が含まれておシ、充電電流分
が大きいばあい、ｋ２の値を大きくし検出感度を低下さ
せねばならない。又、検出感度の低下が許されない場合
は充電電流補償を行う必要がある。
感度を示す。差電流ｉ、は、（２）式に示されているよ
うに平常時でも充電電流分が含まれておシ、充電電流分
が大きいばあい、ｋ２の値を大きくし検出感度を低下さ
せねばならない。又、検出感度の低下が許されない場合
は充電電流補償を行う必要がある。
第５図は電流差動リレーと充電電流補償の概要を示す。
図において自端子電流ｉ は判定部５１に導入されると
ともに送信装置５２ａから相手端子へ伝送される。受信
装置５２ｂで受信された相手端子電流ｉ、および自端子
電圧Ｖも判定部へ導入される。
ともに送信装置５２ａから相手端子へ伝送される。受信
装置５２ｂで受信された相手端子電流ｉ、および自端子
電圧Ｖも判定部へ導入される。
判定部はマイクロコンピュータを使ってソフトウェアで
構成される。ソフ・トウエアでは次の弐により差電流！
、を演算する。
構成される。ソフ・トウエアでは次の弐により差電流！
、を演算する。
（４）式は第３項が充電電流補償項となり、（２）弐に
より平常時は零となる。なお、（４）式でＣの値は既知
の値であるため予めソフトウェア上に定数とし瞬時値デ
ータとして入力されるため、ｊωのように微分を伴う計
算も、ソフトウェアで容易に実行される。
より平常時は零となる。なお、（４）式でＣの値は既知
の値であるため予めソフトウェア上に定数とし瞬時値デ
ータとして入力されるため、ｊωのように微分を伴う計
算も、ソフトウェアで容易に実行される。
（発明が解決しようとする課題）
送電線の対地容量は厳密には分布定数として存在するが
、電流差動リレーの充電電流補償を考える場合は一般的
には集中定数として扱えば十分である。従って（４）式
で使われる電圧Ｖはリレー装置が設置されている電気所
の電圧変成器（ＰＴ）から得られる線路電圧を用いれば
よい。電圧変成器には線路電圧を測定する線路ＰＴと、
母線電圧を測定する母線ＰＴとがあシ、通常はいずれの
ＰＴを用いても充電電流補償は正しく行われる。しかし
、母線と線路を結ぶしゃ断器（ＣＢ）が開となっている
と母線ＰＴでは正しく線路電圧を測定することかできず
、充電電流補償は正確には行われない。前記のしや断器
が開となっている時は、−般には母線電圧と線路電圧の
大きさと位相は異なっておシ、充電電流補償は正確でな
いばかシか、両端子の差電流をかえって増大させる方向
に作用することもある。第６図はその様な例を示す。第
６図（、）の送電線において母ｌ５６１と線路６２はし
や断器６３によって開かれている。この時、線路電圧を
Ｖｔとすると、線路には充電電流分ｊωＣ−Ｖｔたけ存
在し、線路電圧Ｖｔと充電電流分ｊωＣ−Ｖｔの関係は
第６図（ｂ）に示す。
、電流差動リレーの充電電流補償を考える場合は一般的
には集中定数として扱えば十分である。従って（４）式
で使われる電圧Ｖはリレー装置が設置されている電気所
の電圧変成器（ＰＴ）から得られる線路電圧を用いれば
よい。電圧変成器には線路電圧を測定する線路ＰＴと、
母線電圧を測定する母線ＰＴとがあシ、通常はいずれの
ＰＴを用いても充電電流補償は正しく行われる。しかし
、母線と線路を結ぶしゃ断器（ＣＢ）が開となっている
と母線ＰＴでは正しく線路電圧を測定することかできず
、充電電流補償は正確には行われない。前記のしや断器
が開となっている時は、−般には母線電圧と線路電圧の
大きさと位相は異なっておシ、充電電流補償は正確でな
いばかシか、両端子の差電流をかえって増大させる方向
に作用することもある。第６図はその様な例を示す。第
６図（、）の送電線において母ｌ５６１と線路６２はし
や断器６３によって開かれている。この時、線路電圧を
Ｖｔとすると、線路には充電電流分ｊωＣ−Ｖｔたけ存
在し、線路電圧Ｖｔと充電電流分ｊωＣ−Ｖｔの関係は
第６図（ｂ）に示す。
一方、母線電圧Ｖ、は線路電圧Ｖｔとは非同期であシ、
最悪の場合は第６図（ｂ） Ｋ示すようにＶｔとは１８
０°の位相関係になることもある。この時、母線電圧Ｖ
を使った充電電流補償項ｊωＣ−Ｖ、は実際す の充電電流分ｊＯ）ｃ−ｖｔと１８００の位相となシ、
かえって誤差分が増大し場合によっては電流差動リレー
が誤動作することも６Ｄうる。この場合、線路はしゃ断
器によって開かれているため、電流差動リレーが動作し
ても他の事故検出リレーが不動作であることにより装置
出力をロックしたシ、しや断器が開である条件で装置出
力をロックすることにより、不具合の発生を阻止できる
。しかし、線路を生かすためにしや断器を投入した直後
には過渡的に誤動作状態が継続しておシ、特に区間外事
故と重なった場合の誤動作は避けられない。
最悪の場合は第６図（ｂ） Ｋ示すようにＶｔとは１８
０°の位相関係になることもある。この時、母線電圧Ｖ
を使った充電電流補償項ｊωＣ−Ｖ、は実際す の充電電流分ｊＯ）ｃ−ｖｔと１８００の位相となシ、
かえって誤差分が増大し場合によっては電流差動リレー
が誤動作することも６Ｄうる。この場合、線路はしゃ断
器によって開かれているため、電流差動リレーが動作し
ても他の事故検出リレーが不動作であることにより装置
出力をロックしたシ、しや断器が開である条件で装置出
力をロックすることにより、不具合の発生を阻止できる
。しかし、線路を生かすためにしや断器を投入した直後
には過渡的に誤動作状態が継続しておシ、特に区間外事
故と重なった場合の誤動作は避けられない。
以上により、送電線の電流差動リレーの充電電流補償用
電圧としては、母線ＰＴより線路ＰＴから導入したほう
が好ましい。しかし、実際の電気所では線路ＰＴが必ず
存在するわけではなく母線ＰＴから導入した電圧を用い
ることも多い。
電圧としては、母線ＰＴより線路ＰＴから導入したほう
が好ましい。しかし、実際の電気所では線路ＰＴが必ず
存在するわけではなく母線ＰＴから導入した電圧を用い
ることも多い。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであシ、母線Ｐ
Ｔを用いた充電電流補償方式においても、不具合の生じ
ない電流差動リレー装置を提供することを目的としてい
る。
Ｔを用いた充電電流補償方式においても、不具合の生じ
ない電流差動リレー装置を提供することを目的としてい
る。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明では、電流差動リレー装置において、線路しゃ断
器の開条件では充電電流補償機能を無効としかつリレー
感度を通常状態より低下させ、−方線路しゃ断器の閉条
件から一定時間後前記充電電流補償機能を有効としかつ
前記リレー感度を通常状態に戻すよう構成した＠ （作用） しゃ断器が開の時には充電電流補償機能は無効となシ、
閉の時のみ生かすことができる。したがって差動リレー
への系統電圧の導入が母１ｆＪＰＴによる場合であって
も不具合なく充電電流補償が可能となる。
器の開条件では充電電流補償機能を無効としかつリレー
感度を通常状態より低下させ、−方線路しゃ断器の閉条
件から一定時間後前記充電電流補償機能を有効としかつ
前記リレー感度を通常状態に戻すよう構成した＠ （作用） しゃ断器が開の時には充電電流補償機能は無効となシ、
閉の時のみ生かすことができる。したがって差動リレー
への系統電圧の導入が母１ｆＪＰＴによる場合であって
も不具合なく充電電流補償が可能となる。
（実施例）
第１図は本発明による電流差動リレー装置の一実施例の
ブロック図である。図において１１は高感度に設定され
た電流差動リレー８７Ａで正確な充電電流補償がされて
いる。１２は低感度に設定された電流差動リレー８７Ｂ
で充電電流補償はされていない。１３はタイマーで、し
や断器σ閉」側条性を一定時間で遅らせて出力する。１
４はアンドダートでタイマー１３の出力か１ｍの時に電
流差動リレー１１の出力を生かす。１５はインヒピット
グートで電流差動リレー１２の出力をタイマー１３の出
力が＠ｌ”の時にロックする。
ブロック図である。図において１１は高感度に設定され
た電流差動リレー８７Ａで正確な充電電流補償がされて
いる。１２は低感度に設定された電流差動リレー８７Ｂ
で充電電流補償はされていない。１３はタイマーで、し
や断器σ閉」側条性を一定時間で遅らせて出力する。１
４はアンドダートでタイマー１３の出力か１ｍの時に電
流差動リレー１１の出力を生かす。１５はインヒピット
グートで電流差動リレー１２の出力をタイマー１３の出
力が＠ｌ”の時にロックする。
１６はオアゲートでアンドゲート１４とインヒピッ）ｒ
−）１５のいずれかに出力が有る時に１１”出力をだす
。
−）１５のいずれかに出力が有る時に１１”出力をだす
。
第２図は本発明による装置の動作を示すタイムチャート
である。第２図（、）は通常線路しや断器を投入する時
の動作を示すもので、初期状態ではしゃ断器は開かれて
いる。「閉」条件が＠０”。この時高感度電流差動リレ
ー８７Ａは誤動作状態＠ｌ”にあるが、低感度電流差動
リレー８７Ｂは不動作状態＠０”にある。したがってタ
イマー１３の出力は″０”であるため装置出力は８７Ｂ
の出力が生かされて不動作となる。しゃ断器「閉」とな
ると電流差動リレー８７Ａ出力は一定時間を後に充電電
流補償が正常に働き不動作とな、る。そして、一定時間
Ｔ後にタイマー１３の出力が＠１＃となシミ流差動リレ
ー８７Ａ出力が生かされ、送電線は高感度に保護される
ようになる。この間電流差動リレー８７Ａの出力が誤っ
て装置出力となることはない。
である。第２図（、）は通常線路しや断器を投入する時
の動作を示すもので、初期状態ではしゃ断器は開かれて
いる。「閉」条件が＠０”。この時高感度電流差動リレ
ー８７Ａは誤動作状態＠ｌ”にあるが、低感度電流差動
リレー８７Ｂは不動作状態＠０”にある。したがってタ
イマー１３の出力は″０”であるため装置出力は８７Ｂ
の出力が生かされて不動作となる。しゃ断器「閉」とな
ると電流差動リレー８７Ａ出力は一定時間を後に充電電
流補償が正常に働き不動作とな、る。そして、一定時間
Ｔ後にタイマー１３の出力が＠１＃となシミ流差動リレ
ー８７Ａ出力が生かされ、送電線は高感度に保護される
ようになる。この間電流差動リレー８７Ａの出力が誤っ
て装置出力となることはない。
第２図価）はしゃ断器投入時に系統事故がある場合の動
作を示す。初期のしゃ断器が「開」（「閉」条件が“Ｏ
”）の状態では第２図（ａ）の場合と同様８７Ａは動作
状態１１”で、８７Ｂは不動作状態“０＃である。しゃ
断器を投入後、系統には事故があるため８７Ａは動作状
態が継続するが、タイマー１３の出力が出るまではロッ
クされる。８７Ｂはしゃ断器投入して一定時間を後に動
作する。装置からは８７Ｂが動作した時点でトリップ出
力が出され系統事故は除去される。
作を示す。初期のしゃ断器が「開」（「閉」条件が“Ｏ
”）の状態では第２図（ａ）の場合と同様８７Ａは動作
状態１１”で、８７Ｂは不動作状態“０＃である。しゃ
断器を投入後、系統には事故があるため８７Ａは動作状
態が継続するが、タイマー１３の出力が出るまではロッ
クされる。８７Ｂはしゃ断器投入して一定時間を後に動
作する。装置からは８７Ｂが動作した時点でトリップ出
力が出され系統事故は除去される。
本発明による方式ではしゃ断器投入後のタイマー１３に
よって定まる所定時間Ｔは低感度の電流差動リレー８７
ＢＫよって動作する。通常、区間内の故障電流の最小値
は電流差動リレーの検出感度値の数倍となるように感度
値が定められズいる。
よって定まる所定時間Ｔは低感度の電流差動リレー８７
ＢＫよって動作する。通常、区間内の故障電流の最小値
は電流差動リレーの検出感度値の数倍となるように感度
値が定められズいる。
したがって８７Ｂの感度値を多少低下させても区間内部
の系統事故検出は可能である。ただ動作時間の面で僅か
に遅くなることあシうるが、系統保譲上許容できる範囲
内である。
の系統事故検出は可能である。ただ動作時間の面で僅か
に遅くなることあシうるが、系統保譲上許容できる範囲
内である。
第１図の例は電流差動リレー要素が二つある場合を示し
た。しかし、本発明を実塊するためにはリレー要素は必
ずしも二つは必要ない。第３図は本発明の他の実施例で
ある。図において３１は電流差動リレーで動作量演算部
３１ａおよび充電電流補償部３１ｂと検出感度設定部３
１ｃとが内蔵されている。タイマー１３は第１図の例と
同様、しゃ断器「閉」の条件を一定時間遅らせて出力す
る。タイマー１３の出力が″０”の時には充電電流補償
部３１ｂは無効となるように制御される。
た。しかし、本発明を実塊するためにはリレー要素は必
ずしも二つは必要ない。第３図は本発明の他の実施例で
ある。図において３１は電流差動リレーで動作量演算部
３１ａおよび充電電流補償部３１ｂと検出感度設定部３
１ｃとが内蔵されている。タイマー１３は第１図の例と
同様、しゃ断器「閉」の条件を一定時間遅らせて出力す
る。タイマー１３の出力が″０”の時には充電電流補償
部３１ｂは無効となるように制御される。
またこの時、検出感度設定部３１ｃは低感度となるよう
制御される。一方しゃ断器が「開」となって一定時間後
タイマー１３の出力が″ｌ”となると充電電流補償部３
１ｂは生かされ、検出感度設定部３１ｅは高感度となる
ように制御される。このような構成においても第１図の
場合と同様の機能が果せることが理解できる。
制御される。一方しゃ断器が「開」となって一定時間後
タイマー１３の出力が″ｌ”となると充電電流補償部３
１ｂは生かされ、検出感度設定部３１ｅは高感度となる
ように制御される。このような構成においても第１図の
場合と同様の機能が果せることが理解できる。
以上の例において、線路用しゃ断器の開閉状況の導入方
法については特に言及はしていない。しゃ断器のパレッ
トスイッチの条件を導入しても十分目的を達することが
できる。また、線路に流れる電流を高感度に検出しても
しゃ断器の開閉状況を知ることができる。
法については特に言及はしていない。しゃ断器のパレッ
トスイッチの条件を導入しても十分目的を達することが
できる。また、線路に流れる電流を高感度に検出しても
しゃ断器の開閉状況を知ることができる。
なお、電流差動リレーの説明としてマイクロコンピュー
タを使ったデジタル形リレーを例として述べたがアナロ
グ素子を用いた電流差動リレーに対しても全く同様に本
発明が適用できることは明らかである。
タを使ったデジタル形リレーを例として述べたがアナロ
グ素子を用いた電流差動リレーに対しても全く同様に本
発明が適用できることは明らかである。
以上説明したように、本発明によれば線路を開閉するし
ゃ断器が「開」のときには充電電流補償機能を無効にし
、「閉」のときに有効とするよう構成したので電流差動
リレーへの系統電圧導入が母線ＰＴＫよる場合であって
も、不具合なく充電電流補償を行なえるようになった。
ゃ断器が「開」のときには充電電流補償機能を無効にし
、「閉」のときに有効とするよう構成したので電流差動
リレーへの系統電圧導入が母線ＰＴＫよる場合であって
も、不具合なく充電電流補償を行なえるようになった。
第１図は本発明による電流差動リレー装置の一実施例の
ブロック図、第２図はその応動を示すタイムチャート、
第３図は他の実施例を示す図、第４図は送電線における
充電電流発生の様子を示す図、第５図は従来における通
常の電流差動リレーを説明する図、第６図は線路用しゃ
断器が開時の不具合を示す図である。 １１・・・電流差動リレー（高感度） １２・・・電流差動リレー（低感度） １３・・・タイマー １４川アンドゲート１５・・
・インヒビットグート １６・・・オアダート。
ブロック図、第２図はその応動を示すタイムチャート、
第３図は他の実施例を示す図、第４図は送電線における
充電電流発生の様子を示す図、第５図は従来における通
常の電流差動リレーを説明する図、第６図は線路用しゃ
断器が開時の不具合を示す図である。 １１・・・電流差動リレー（高感度） １２・・・電流差動リレー（低感度） １３・・・タイマー １４川アンドゲート１５・・
・インヒビットグート １６・・・オアダート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 母線電圧を用いて線路の充電電流を補償する電流差動リ
レー装置において、 線路しゃ断器の開条件では充電電流補償機能を無効とし
かつリレー感度を通常状態より低下させ、一方線路しゃ
断器の閉条件から一定時間後前記充電電流補償機能を有
効としかつ前記リレー感度を通常状態に戻すことを特徴
とする電流差動リレー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63102706A JP2637159B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 電流差動リレー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63102706A JP2637159B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 電流差動リレー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01274616A true JPH01274616A (ja) | 1989-11-02 |
| JP2637159B2 JP2637159B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=14334712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63102706A Expired - Lifetime JP2637159B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 電流差動リレー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637159B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115201671A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-10-18 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 断路器的状态确定方法及装置、设备及存储介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5373336A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | System for detecting trouble in cable |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP63102706A patent/JP2637159B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5373336A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | System for detecting trouble in cable |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115201671A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-10-18 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 断路器的状态确定方法及装置、设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2637159B2 (ja) | 1997-08-06 |
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