JPH0132736B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0132736B2 JPH0132736B2 JP54031016A JP3101679A JPH0132736B2 JP H0132736 B2 JPH0132736 B2 JP H0132736B2 JP 54031016 A JP54031016 A JP 54031016A JP 3101679 A JP3101679 A JP 3101679A JP H0132736 B2 JPH0132736 B2 JP H0132736B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- digital data
- data regarding
- voltage
- relay
- Prior art date
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/40—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to ratio of voltage and current
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデイジタル計算機を用いた保護継電器
に係り、特にその感度の向上を計つたデイジタル
距離継電器に関する。
に係り、特にその感度の向上を計つたデイジタル
距離継電器に関する。
保護継電器の性能上事故検出の感度は重要な問
題である。特に長距離送電線での遠方事故を考え
た場合、小さな故障電流に対しても正確な距離測
定性能（略称測距性能）が要求される。モー特性
を例に従来の継電器における感度と測距性能につ
いて以下に述べる。
題である。特に長距離送電線での遠方事故を考え
た場合、小さな故障電流に対しても正確な距離測
定性能（略称測距性能）が要求される。モー特性
を例に従来の継電器における感度と測距性能につ
いて以下に述べる。
第１図に示すモー特性を得るためにいくつかの
方法があるが、一例として電磁誘導形の原理式と
して広く知られている(1)式を用いることにより可
能となる。
方法があるが、一例として電磁誘導形の原理式と
して広く知られている(1)式を用いることにより可
能となる。
KZＶ・Icos（θ−）−V2−K0＞０ ……(1)
但し、KZは整定値、θは電圧Ｖ、電流Ｉのな
す角度、 K0は定数、は最大感度角度、 K0は感度を決定するための定数で、電流入力
あるいは電圧入力が大きい時は無視可能な値であ
る。
す角度、 K0は定数、は最大感度角度、 K0は感度を決定するための定数で、電流入力
あるいは電圧入力が大きい時は無視可能な値であ
る。
(1)式の入力電流に対する測距性能は、最大感度
角上（θ＝すなわちcos（θ−）＝１）で考え
た場合、Ｚ＝Ｖ／Ｉとおいて、次式で示される。
角上（θ＝すなわちcos（θ−）＝１）で考え
た場合、Ｚ＝Ｖ／Ｉとおいて、次式で示される。
I2＞K0／Ｚ（KZ−Ｚ） ……(2)
第２図において、Ａ点は測距性能が90％
（0.9KZ）となる点で管理点と呼ばれている。この
ときの電流の大きさはIAである。Ｂ点は動作可能
な最小電流IBが定まる点である。(2)式において定
数K0を大きくすれば特性曲線は第２図に一点鎖
線で示すように全体として右側に移動し、実線上
のＡ点およびＢ点に対応するA′点、B′点に関す
る電流はIA′、IB′となる。これらの電流の間には
IA′＞IA、IB′＞IBの関係があるから、結局定数K0
を大きくすることは距離継電器としての感度を低
下させることになる。
（0.9KZ）となる点で管理点と呼ばれている。この
ときの電流の大きさはIAである。Ｂ点は動作可能
な最小電流IBが定まる点である。(2)式において定
数K0を大きくすれば特性曲線は第２図に一点鎖
線で示すように全体として右側に移動し、実線上
のＡ点およびＢ点に対応するA′点、B′点に関す
る電流はIA′、IB′となる。これらの電流の間には
IA′＞IA、IB′＞IBの関係があるから、結局定数K0
を大きくすることは距離継電器としての感度を低
下させることになる。
保護継電器の特性としては、定数K0の値を小
さくしてＡ点、Ｂ点を与える電流値が小さいほど
好ましい。しかし、単にK0の値を小とすると、
入力電流および電圧が小さい場合、入力交流に含
まれる雑音や継電器入力回路部のオフセツト、ド
リフト等や特にデイジタル継電器における量子化
誤差等の諸要因により誤出力を生じる恐れがあ
る。従つて現状では誤出力を生じない程度はK0
の値を大くとらざるを得ず、必然的にＡ点を与え
る電流値も大きくなつて小電流域での測距性能は
劣つたものとなる。
さくしてＡ点、Ｂ点を与える電流値が小さいほど
好ましい。しかし、単にK0の値を小とすると、
入力電流および電圧が小さい場合、入力交流に含
まれる雑音や継電器入力回路部のオフセツト、ド
リフト等や特にデイジタル継電器における量子化
誤差等の諸要因により誤出力を生じる恐れがあ
る。従つて現状では誤出力を生じない程度はK0
の値を大くとらざるを得ず、必然的にＡ点を与え
る電流値も大きくなつて小電流域での測距性能は
劣つたものとなる。
本発明はこの点に鑑み、小電流域での測距性能
を良好なものとし、なおかつ小電流域での不要動
作を防止するようにしたデイジタル距離継電器を
得ることを目的とするものである。
を良好なものとし、なおかつ小電流域での不要動
作を防止するようにしたデイジタル距離継電器を
得ることを目的とするものである。
第３図は本発明によるデイジタル継電器の一実
施例の全体構成を示すブロツク図である。図にお
いて、１および２は電力系統から夫々電圧、電流
を取り出す計器用変圧器（PT）および計器用変
流器（CT）である。３および４は入力変換器で
夫々前記PT，CTの出力を継電器に必要とされる
適当な値に変換する。５，６は前記変換器３，４
のアナログ出力を各々デイジタル量に変換する
Ａ／Ｄ変換器である。７はＡ／Ｄ変換器５，６か
ら得られるデイジタルデータをメモリ回路８へ直
接書き込むダイレクト・メモリ・アクセス
（DMA）である。９はメモリ回路（リード・オ
ンリ・メモリROM）１０に書き込まれたプログ
ラムに従い、メモリ８に書かれたデータを用い各
種のリレー演算並びに本発明によるフローチヤー
トを実行する演算装置である。また、系統事故と
判定した時には入出力インタフエイス（Ｉ／Ｏ）
１１を介してしや断器引外し指令を与える。
施例の全体構成を示すブロツク図である。図にお
いて、１および２は電力系統から夫々電圧、電流
を取り出す計器用変圧器（PT）および計器用変
流器（CT）である。３および４は入力変換器で
夫々前記PT，CTの出力を継電器に必要とされる
適当な値に変換する。５，６は前記変換器３，４
のアナログ出力を各々デイジタル量に変換する
Ａ／Ｄ変換器である。７はＡ／Ｄ変換器５，６か
ら得られるデイジタルデータをメモリ回路８へ直
接書き込むダイレクト・メモリ・アクセス
（DMA）である。９はメモリ回路（リード・オ
ンリ・メモリROM）１０に書き込まれたプログ
ラムに従い、メモリ８に書かれたデータを用い各
種のリレー演算並びに本発明によるフローチヤー
トを実行する演算装置である。また、系統事故と
判定した時には入出力インタフエイス（Ｉ／Ｏ）
１１を介してしや断器引外し指令を与える。
第４図に本発明を実行するためのフローチヤー
トの一例を示す。第４図の第１ステツプで、まず
入力電流の大きさをチエツクし、設定値K1以下
ならば、リレー判定（測距演算）を行なわず、不
動作判定とする。
トの一例を示す。第４図の第１ステツプで、まず
入力電流の大きさをチエツクし、設定値K1以下
ならば、リレー判定（測距演算）を行なわず、不
動作判定とする。
一方、第１ステツプで入力電流が十分である場
合、次のステツプで入力電圧の大きさをチエツク
し、設定値KV以下（ＶKV）ならばリレー演算
を行なわず、不動作と判定する。この場合、設定
値KI，KVの大きさはノイズ等により誤判定しな
い範囲で小さな値に設定する。そして入力電流
Ｉ、入力電圧Ｖが微小誤差要因に対して十分大き
い時（Ｉ＞KI、Ｖ＞KV）のみ第３ステツプでリ
レー判定（測距演算）の演算を実行させる。
合、次のステツプで入力電圧の大きさをチエツク
し、設定値KV以下（ＶKV）ならばリレー演算
を行なわず、不動作と判定する。この場合、設定
値KI，KVの大きさはノイズ等により誤判定しな
い範囲で小さな値に設定する。そして入力電流
Ｉ、入力電圧Ｖが微小誤差要因に対して十分大き
い時（Ｉ＞KI、Ｖ＞KV）のみ第３ステツプでリ
レー判定（測距演算）の演算を実行させる。
このようにすれば(1)式でのK0の値を十分小さ
な値にすることが、可能となる。このようにして
得られる特性を第５図に示す。
な値にすることが、可能となる。このようにして
得られる特性を第５図に示す。
第５図において、電流がKIで示される値以下
の領域、または電圧がKVで示される値以下の
領域（すなわちＺ＜KV／Ｉの領域）、で不良応動 の可能性が有る場合、従来方式では、点線で示さ
れる特性(a)となるようにK0の値を定める必要が
あつた。しかし、本発明は予めKI以下の電流値
または、KV以下の電流値の領域を不動作領域と
しておき、(1)式のK0の値を小さくして、図の実
線ｂで示す特性（特性ａを単に小電流方向にシフ
トさせた特性）にしたとしても実線ｂと線KI、
とで囲まれた部分の領域および実線ｂと線Ｚ＝
KV／Ｉとで囲まれた部分の領域は不動作域とな り、不良応動は避けられる。さらに、点線で示し
たK0が大きい場合の特性(a)に比べ、点で示した
領域の部分だけ検出感度が向上していることが
判る。
の領域、または電圧がKVで示される値以下の
領域（すなわちＺ＜KV／Ｉの領域）、で不良応動 の可能性が有る場合、従来方式では、点線で示さ
れる特性(a)となるようにK0の値を定める必要が
あつた。しかし、本発明は予めKI以下の電流値
または、KV以下の電流値の領域を不動作領域と
しておき、(1)式のK0の値を小さくして、図の実
線ｂで示す特性（特性ａを単に小電流方向にシフ
トさせた特性）にしたとしても実線ｂと線KI、
とで囲まれた部分の領域および実線ｂと線Ｚ＝
KV／Ｉとで囲まれた部分の領域は不動作域とな り、不良応動は避けられる。さらに、点線で示し
たK0が大きい場合の特性(a)に比べ、点で示した
領域の部分だけ検出感度が向上していることが
判る。
一般に、第１図に示すモータ特性で方向判定を
実施する場合、至近端内部事故判定をするため
に、メモリ作用が必要である。このような場合(1)
式の動作式はメモリ電圧V′を用いて次式のよう
になる。
実施する場合、至近端内部事故判定をするため
に、メモリ作用が必要である。このような場合(1)
式の動作式はメモリ電圧V′を用いて次式のよう
になる。
KZV′Icos（θ−）−Ｖ・V′−K0＞０ ……(3)
デイジタル継電器で実行する場合、V′は単に
メモリ回路に内蔵されているｎサイクル前のデー
タを使用するだけで容易にメモリ効果が得られ
る。このようにメモリ効果が必要な場合、本発明
はｎサイクル前の電圧を設定値KVと比較するこ
とにより、例え至近端事故が発生して電圧が喪失
したとしてもｎサイクルの間はリレーの動作判定
が可能となり、メモリ効果を生かすことができ
る。この場合のフローチヤートとメモリ電圧の様
子をｎ＝１の場合を例にして第６図、第７図に示
す。
メモリ回路に内蔵されているｎサイクル前のデー
タを使用するだけで容易にメモリ効果が得られ
る。このようにメモリ効果が必要な場合、本発明
はｎサイクル前の電圧を設定値KVと比較するこ
とにより、例え至近端事故が発生して電圧が喪失
したとしてもｎサイクルの間はリレーの動作判定
が可能となり、メモリ効果を生かすことができ
る。この場合のフローチヤートとメモリ電圧の様
子をｎ＝１の場合を例にして第６図、第７図に示
す。
以上の説明は、本発明をモー継電器に適用した
場合について述べたが、本発明を他の特性の継電
器要素についても適用が可能であることは言うま
でもない。第８図は、リアクタンス特性を示す。
この特性を得るためには、一例として、次式(4)を
実行すれば良い。
場合について述べたが、本発明を他の特性の継電
器要素についても適用が可能であることは言うま
でもない。第８図は、リアクタンス特性を示す。
この特性を得るためには、一例として、次式(4)を
実行すれば良い。
KZI2−VI sinθ−K0＞０ ……(4)
但し、KZは整定値、K0は定整、θはＶ、Ｉの
なす角度、上記(4)式の入力電流に対する測距性能
は、最大感度角上（θ＝90゜従つてsinθ＝１）で
考えた場合、Ｚ＝Ｖ／Ｉにおいて、次式で示される。
なす角度、上記(4)式の入力電流に対する測距性能
は、最大感度角上（θ＝90゜従つてsinθ＝１）で
考えた場合、Ｚ＝Ｖ／Ｉにおいて、次式で示される。
I2＞K0／KZ−Ｚ ……(5)
(5)式により、リアクタンス特性の電流特性は第
１０図ａの如くなる。このような特性に対し、本
発明では第９図のフローチヤートで示すように第
１ステツプで電流感度をチエツクし、Ｉ＞KIの
場合のみ、第２ステツプでリレー判定（測距演
算）を行うようにすれば、前記定数K0を十分小
さく選ぶことができ、測距性能を従来の第１０図
ａに比べ第１０図ｂの如く十分高性能なものにす
ることが可能となる。
１０図ａの如くなる。このような特性に対し、本
発明では第９図のフローチヤートで示すように第
１ステツプで電流感度をチエツクし、Ｉ＞KIの
場合のみ、第２ステツプでリレー判定（測距演
算）を行うようにすれば、前記定数K0を十分小
さく選ぶことができ、測距性能を従来の第１０図
ａに比べ第１０図ｂの如く十分高性能なものにす
ることが可能となる。
第１図は一般に用いられているモー継電器の特
性図、第２図は一般的なモー特性の測距−電流特
性図、第３図は本発明を実施するためのデイジタ
ル継電器のブロツク図、第４図は本発明によりデ
イジタル継電器で処理する場合のフローチヤー
ト、第５図は本発明によりモー特性の測距性能が
改善された様子を示す図、第６図はモー特性がメ
モリ機能を持つ場合の本発明の適用例で、第７図
は(3)式のメモリ電圧V′の様子をｎ＝１の場合に
ついて示す図、第８図は一般的なリアクタンス特
性を示す図、第９図はリアクタンス特性の継電器
に本発明を適用した場合の例を示す図、第１０図
ａは一般的な測距−電流特性を示す図ｂは本発明
による測距性能の改善例を示す図である。 １……PT、２……CT、５，６……Ａ／Ｄ変換
器、７……DMA、８……メモリ、９……CPU、
１０……ROM、１１……入出力インターフエー
ス。
性図、第２図は一般的なモー特性の測距−電流特
性図、第３図は本発明を実施するためのデイジタ
ル継電器のブロツク図、第４図は本発明によりデ
イジタル継電器で処理する場合のフローチヤー
ト、第５図は本発明によりモー特性の測距性能が
改善された様子を示す図、第６図はモー特性がメ
モリ機能を持つ場合の本発明の適用例で、第７図
は(3)式のメモリ電圧V′の様子をｎ＝１の場合に
ついて示す図、第８図は一般的なリアクタンス特
性を示す図、第９図はリアクタンス特性の継電器
に本発明を適用した場合の例を示す図、第１０図
ａは一般的な測距−電流特性を示す図ｂは本発明
による測距性能の改善例を示す図である。 １……PT、２……CT、５，６……Ａ／Ｄ変換
器、７……DMA、８……メモリ、９……CPU、
１０……ROM、１１……入出力インターフエー
ス。
Claims (1)
- １ 電力系統からとり入れた電流および電圧をア
ナログ―デイジタル変換する変換手段と、この変
換手段から出力される電流に関するデイジタルデ
ータ、電圧に関するデイジタルデータおよび予め
定められたインピーダンスに関する整定値を用い
て動作量および抑制量を演算し、動作量と抑制量
との差と所定の定数との大小関係を比較する測距
手段と、前記電流に関するデイジタルデータの
み、あるいは電流に関するデイジタルデータおよ
び電圧に関するデイジタルデータを入力し、これ
らの入力データがそれぞれ予定の設定値以上か否
かを判定し、これらの入力データが設定値未満と
判定されたとき前記測距手段の結果を無効とする
かあるいは測距演算を禁止する手段とを有し、前
記測距手段で用いられる前記定数の値を前記電流
に関するデイジタルデータあるいは電流に関する
デイジタルデータおよび電圧に関するデイジタル
データが極めて小さい場合に、測距手段の出力が
不定定となることを許容する範囲まで小さく選定
したこと特徴とするデイジタル距離継電器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101679A JPS55125025A (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | Digital distance relay |
| GB8008527A GB2048592B (en) | 1979-03-19 | 1980-03-13 | Digital distance relays |
| US06/130,526 US4357666A (en) | 1979-03-19 | 1980-03-14 | Digital distance relays |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101679A JPS55125025A (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | Digital distance relay |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55125025A JPS55125025A (en) | 1980-09-26 |
| JPH0132736B2 true JPH0132736B2 (ja) | 1989-07-10 |
Family
ID=12319731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101679A Granted JPS55125025A (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | Digital distance relay |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4357666A (ja) |
| JP (1) | JPS55125025A (ja) |
| GB (1) | GB2048592B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4455612A (en) * | 1982-01-27 | 1984-06-19 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Recursive estimation in digital distance relaying system |
| JPS59123418A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-17 | 株式会社東芝 | 方向判別方式 |
| JPS60180424A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-14 | 三菱電機株式会社 | 短絡距離継電器 |
| JP3790053B2 (ja) * | 1998-10-14 | 2006-06-28 | 株式会社東芝 | 距離継電器 |
| JP3857195B2 (ja) * | 2002-07-09 | 2006-12-13 | 株式会社東芝 | 距離継電装置 |
| WO2009008871A1 (en) * | 2006-10-13 | 2009-01-15 | Abb Technology Ag | Faulted phase decision method between current and voltage based delta phase selectors |
| JP5016915B2 (ja) * | 2006-12-27 | 2012-09-05 | 株式会社東芝 | 距離継電器 |
| WO2010130296A1 (en) * | 2009-05-15 | 2010-11-18 | Areva T&D Uk Ltd | Fpaa-based mho distance protection relay and method of realizing such a relay |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1096413A (en) * | 1964-04-28 | 1967-12-29 | English Electric Co Ltd | Electrical protective relays |
| NO116208B (ja) * | 1966-09-13 | 1969-02-17 | Jacobsens Elektriske Verksted | |
| JPS6360610B2 (ja) * | 1973-12-07 | 1988-11-25 | ||
| JPS5254467A (en) * | 1975-10-29 | 1977-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | System protecting, controlling and measuring apparatus |
| JPS52100149A (en) * | 1976-02-18 | 1977-08-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Digital failure point evaluating unit |
| JPS53141442A (en) * | 1977-05-16 | 1978-12-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Distance relay |
| JPS6046615B2 (ja) * | 1977-06-13 | 1985-10-17 | 東京電力株式会社 | 保護制御装置 |
| JPS5592514A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Digital protection relay |
-
1979
- 1979-03-19 JP JP3101679A patent/JPS55125025A/ja active Granted
-
1980
- 1980-03-13 GB GB8008527A patent/GB2048592B/en not_active Expired
- 1980-03-14 US US06/130,526 patent/US4357666A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55125025A (en) | 1980-09-26 |
| GB2048592B (en) | 1984-10-03 |
| GB2048592A (en) | 1980-12-10 |
| US4357666A (en) | 1982-11-02 |
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