JPH0260410A - Gtoサイリスタしゃ断器のき電線事故選択検出保護方法 - Google Patents

Gtoサイリスタしゃ断器のき電線事故選択検出保護方法

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JPH0260410A
JPH0260410A JP63212133A JP21213388A JPH0260410A JP H0260410 A JPH0260410 A JP H0260410A JP 63212133 A JP63212133 A JP 63212133A JP 21213388 A JP21213388 A JP 21213388A JP H0260410 A JPH0260410 A JP H0260410A
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gto thyristor
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Yukio Oka
幸夫 岡
Kenichi Arai
研一 荒井
Shigeo Tanaka
田中 滋夫
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Fuji Electric Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、GT○サイリスタしゃ断器のき電線事故選択
検出保護方法に関する。
〔従来の技術とその問題点〕
第3図は従来方式のき電線事故選択検出保護特性を示す
もので、斜線の部分は事故しゃ新領域を表し、その他の
部分は非事故しゃ新領域を表す。
電流の瞬時値i及び変化率d i / d tを検出し
、これらの検出された瞬時値iと変化率di/dtが事
故しゃ新領域に達するとき電線事故と判断し、保護動作
を行なう。d i 3 / d tは通常考えられる最
大変化率を表す。また、■1は最大目盛を表す。
第4図に、き電線の短絡回路を示す。この第4図におい
て、4は直流電源E、5は電源インダクタンスし。、6
はGTOサイリスタ、7はき電線の抵抗R18はき電線
のインダクタンスLを表す。
またχはき電距離、rは単位長さ当りのき電線の抵抗、
iは単位長さ当りのき電線のインダクタンスを表す。
事故電流を検出してからしゃ断動作に移るまでの遅れ時
間をΔt、選択検出保護特性の整定値をIs とする。
1=Isでの電流変化率は で表される。
よって、き電距離は となる。
したがって、しゃ断器は1=Isで事故電流を検出して
時間Δもの後にしゃ断するのでGT○サイリスタのしゃ
断電流Iは 第5図に前記第3図に示した選択検出保護特性に従って
しゃ断させた場合のしゃ断電流の特性を断電流)となる
第5図の13′はGTOサイリスタ6の最大可制御電流
ITG。、を表ず。
第5図に示すように選択検出保護特性の整定値は、しゃ
断電流が通常考えられる最大変化率dL/dtと0A7
IISの範囲内でGTOサイリスタ6の最大可制御電流
I TGQM以下になる様に設定される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、変化率d i / d tがd i a / 
d tよりも大きいとしゃ断電流がGTOサイリスタ6
の最大可制御電流ITG。イを越えGTOサイリスタ6
が破壊するという欠点があった。
また、変化率d i / d tが第6図に示すように
2段階にdi/dt= OA/μsから急激変化する場
合には、しゃ断電流は第5図の14′で表されるような
直線となる。
この場合は、通常考えられる最大変化率di3/dt以
下のdi5/dtでGT○サイリスタ6の最大可制御電
流I TGOイを越えてしまうという欠点があった。
示す。
前記式(3)と第3図に示した選択検出保護特性により
、そのしゃ断電流は第5図の12′で表されるような特
性となる。
この特性12′について説明する。
点Aでのしゃ断を考える。d i / d tがdi、
/dtであるから電流I、でしゃ断動作に入る。GT○
サイリスタはへT後にしゃ断するので電流はΔ11増加
し、GTOサイリスタのしゃ断電流は11′となってA
′の点となる。次にB点でのしゃ断を考える。d i 
/ d tがd i 2 / d’tであるから電流■
2でしゃ断動作に入る。GT○ザイリスクはΔT後にし
ゃ断するので電流は△I2増加し、GT○サイリスタの
しゃ断電流は12′となってB′点となる。同様に0点
では電流増加はΔ■3となり、GTOサイリスタのしゃ
断電流は12″となり、C′点となる。次にD点でのし
ゃ断を考える。D点ではd i / d tがd i 
3 / d tより大きいため電流が零でしゃ断動作に
入る。へT後の電流増加は△■4でGT○サイリスタの
しゃ断電流はI TGQイ(最大しゃ一方、変化率di
/dtはディジタル的に処理されており第7図に示すよ
うに各ポイントの差分値で判定されている。(di/d
t= b−a /Δts、Δtsはザンプリング時間を
表す。) 変化率がdi/di−0の場合、検出器の出力誤差によ
り第8図に示すようにai/at<oになることがある
第8図においてΔieは検出器の出力誤差、18は事故
電流、19は変化率をそれぞれ表す。
前記第3図に示す選択検出保護特性ではd i / d
 t〈0の領域は事故しゃ新領域ではなく非事故しゃ新
領域である。したがって、di/dt−0付近でのき電
線事故を見逃す可能性があるという問題もあった。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、GT○サ
イリスタを安全に保護できるとともに検出器の出力誤差
によるき電線事故の見逃しも防止できるGT○サイリス
タしゃ断器のき電線事故選択検出保護方法を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するだめの手段〕
本発明は前記目的を達成するため、直流変電所とき電線
を結ぶ電路に流れる電流の瞬時値i及び電流変化率d 
i / d tを検出し事故電流を検出するGTOサイ
リスタしゃ断器の選択検出保護方法において、事故電流
しゃ断時にCTOサイリスタのしゃ断電流がGTOサイ
リスタの最大可制御電流I TGQMを越えないように
、最大事故電流しゃ断の整定値を事故電流変化率d i
 / d tとGTOサイリスタしゃ断器の動作遅れ時
間ΔLとζこ応じて低減させるものである。また、本発
明によれば、変化率d i / d t〈0の範囲で事
故電流整定価をdi/dt=oに相当する値としてこの
範囲でもしゃ断可能にされる。
〔作用] 本発明によれば、選択検出保護特性の上限をしゃ断電流
がGTOサイリスタの最大可制御電流■□GOイを越え
ないように設けたことにより、事故電流が保護特性の上
限によりしゃ断電流がGTOサイリスタの最大可制御電
流■T6.Mを越えると判断された場合はしゃ断ロック
されGTOサイリスタを安全に保護することができる。
また、d1/at=oでの選択検出保護特性をdi/d
t<Qの領域に延長することにより、di/dt=0付
近での検出器の出力誤差によりdi/dt<0と判断さ
れた場合でもき電線事故を見逃すことなく確実に保護で
きる。
〔実施例〕
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明のGTOサイリスタのしゃ断器のき電線
事故選択検出保護特性方法の実施例を示すもので、斜線
の部分は事故しゃ凹領域を表し、その他の部分は非事故
しゃ凹領域を表す。
従来例と同じように電流の瞬時値1及び変化率d i 
/ d tを検出し、これらの検出された瞬時値iと変
化率d i / d tが事故しゃ凹領域に達するとき
電線事故と判断し保護動作を行なう。d i 3 / 
d tは通常考えられる最大変化率を表す。また、T、
は最大目盛を表す。
第2回に示した選択検出保護特性11に沿ったしゃ断電
流の特性は前記式(3)より第2図の12で表されるよ
うな特性となる。
また、変化率di/dtが前記第6図に示すように2段
階にdi、/at=oA、USから急激に増加する場合
(第2図においてはポイントrからポイン)gに移る場
合に相当する。)のしゃ断電流の特性は第2図の14で
表されるような直線となる。
そしてしゃ断電流がGTOサイリスタ6の最大可制御電
流T TGOHに丁度達する選択保護特性の整定価は弐
(3)より次のように求まる。
この場合、式(3)における遅れ時間へりは、検出のサ
ンプリング時間Δtsと検出後の遅れ時間(演算処理時
間、しゃ断指令伝搬時間、GT○サイリスタのゲートク
ーンオフ時間を意味する。)を含んだものである。
式(3)において、 −I−e −x E      −エニュ藁 1−      (1−ε−Lo+ff−x   )+
Isr ′ X r′X4.fl。
Lo+ffi・X Lo +ff−x 前記式(1)より 1=di/dt・△t+Is        (4)よ
って、I = I TGOM  となる。整定価はT 
S −I TGQM   di/dt・Δt    (
5)となり、しゃ断電流がGT○サイリスタ6の最大可
制御電流I TGQHに丁度達する選択保護特性の整定
価は第2図の15で表されるような直線となる。
第2図において13は最大可制御電流I TGOMを表
す。
よって、この直線15より」二をしゃ断ロックの領域(
事故電流が流れてもしゃ断しない領域を意味する。)と
することにより、第2図において事故電流がポイントh
からポイントiに移っても、しゃ断器はき電線の保護動
作を行わないためGTOサイリスタ6は最大可制御電流
rTG。5を越えた事放電流を切ることはなく破壊を免
れる。
したがって、直線15が選択保護特性の上限となる。
選択保護特性の下限を表す特性11は、直線15より下
方に設定される。
上記のように選択保護特性に上限をつけることにより、
事故電流がfからgまたはhからiに移る軌跡をたどっ
てもGTOサイリスタ6を安全に保護することができる
GTOサイリスタ6の最大可制御電流I TGOHに余
裕があるかまたは遅れ時間ΔLをより小さくできるなら
ば、直線14と15の交点eの変化率をdi6/ d 
t = d i z / d tと一致させるのが最善
である。
また、変化率dr/at=0での選択特性を第1図に示
ずようにdi/dt<0の領域に延長することにより、
従来方式と違い検出器の出力誤差による影響によりd 
i / d を−〇A7μs付近でdi/dt<Qと判
定してもき電線事故を見逃すことなく保護できる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明のGTOサイリスタしゃ断器の
き電線事故選択検出保護方法は、選択検出保護特性の上
限をしゃ断電流がGTOサイリスタの最大可制御電流I
 TGQMを越えないように設けたごとにより、事故電
流が保護特性の」二限によりしゃ断電流がGTOサイリ
スタの最大可制御電流I TGOMを越えると判断され
た場合はしゃ断ロックされGTOサイリスタを安全に保
護することができるものである。
また、di/dt=0での選択検出保護特性をdi/d
t<0の領域に延長することにより、di/dt=0付
近での検出器の出力誤差によりdi/dt<0と判断さ
れた場合でもき電線事故を見逃すことなく確実に保護で
きるものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のGTOサイリスタしゃ断器のき電線事
故選択検出保護方法の1実施例を示す選択検出保護特性
図、第2図は本発明による選択特性に沿ったしゃ断電流
の特性図、第3図は選択検出保護特性図の従来例を示す
特性図、第4図はき電線の短絡回路図、第5図は従来の
選択特性に沿ったしゃ断電流の特性図、第6図は変化率
di/dtが2段階に変化した場合の事故電流波形図、
第7図ばdi/dt判定方法を示す説明図、第8図は検
出出力誤差による影響を示す説明図である。 4・・・直流電源     5・・・電源インダクタン
ス6・・・CTOサイリスタ 7・・・き電線の抵抗8
・・・き電線のインダクタンス 1L 11’・・・選択特性 12、12’・・・しゃ断電流保護特性13、13’・
・・最大可制御電流

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流変電所とき電線を結ぶ電路に流れる電流の瞬
    時値i及び電流変化率di/dtを検出し事故電流を検
    出するGTOサイリスタしゃ断器の選択検出保護方法に
    おいて、 事故電流しゃ断時にGTOサイリスタのしゃ断電流がG
    TOサイリスタの最大可制御電流I_T_G_Q_Mを
    越えないように、最大事故電流しゃ断の整定値を事故電
    流変化率di/dtとGTOサイリスタしゃ断器の動作
    遅れ時間Δtとに応じて低減させることを特徴とするG
    TOサイリスタしゃ断器のき電線事故選択検出保護方法
  2. (2)変化率di/dt<0の範囲で事故電流整定値を
    di/dt=0に相当する値としてこの範囲でもしゃ断
    可能としたことを特徴とする請求項1記載のGTOサイ
    リスタしゃ断器のき電線事故選択検出保護方法。
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