JPH0341009B2 - - Google Patents

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JPH0341009B2
JPH0341009B2 JP57196200A JP19620082A JPH0341009B2 JP H0341009 B2 JPH0341009 B2 JP H0341009B2 JP 57196200 A JP57196200 A JP 57196200A JP 19620082 A JP19620082 A JP 19620082A JP H0341009 B2 JPH0341009 B2 JP H0341009B2
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はユニツト変電所等における負荷救済
演算装置に関する。
第1図はユニツト変電所における各系統と母線
連絡しや断器の投入、しや断状態を示す説明図
で、第1図において、BK1〜BK3はバンク、Bは
母線、CB1〜CB3は母線連絡しや断器、CBaCBb
は保護用しや断器である。
第1図に示すような系統において、従来、母線
連絡しや断器CB1〜CB3は手動で入操作を行つて
いた。従つて、バンク事故時に事故バンクを健全
バンクから応援するには操作員が判断し、母線連
絡しや断器CB1〜CB3を手動にて投入していた。
このため、投入時間がかかり、かつバンク事故時
に第1図の形態「1」、「3」では配電用変電所の
自動切替装置が動作する。また、第1図の形態
「2」ではバンクBK1事故時にバンクBK2が過負
荷になる可能性があり、この場合、バンクBK2
過電流継電器が動作して、母線連絡しや断器CB2
をしや断してバンクBK1,BK2が全停となる。
上記の問題を解決するために、母線連絡しや断
器CB2を高速に投入する装置が必要である。しか
しながら、母線連絡しや断器CB2の投入後に健全
バンクが上記のように過負荷になると変電所が全
停となるので、これを防ぐ必要がある。つまり、
事故バンクを健全バンクから救済できるかどうか
を演算する負荷救済演算装置が必要となる。
次式は母線連絡しや断器が投入できるかどうか
を判断する判定式で、操作員が手動により投入し
ていた。
(i1+i2+i3)≦β(I2+I3) 但し、i1は事故前のバンクBK1の負荷電流、i2
は事故前のバンクBK2の負荷電流、i3は事故前の
バンクBK3の負荷電流、I2はバンクBK2の定格電
流、I3はバンクBK3の定格電流、βはバンクの許
容できる過負荷率である。上記判定式はバンク
BK2,BK3間に横流が発生すると、バンクBK2
BK3の過負荷率が異なるため、成立しなくなる。
このため、横流を考慮したバンクの過負荷判定が
必要となつてくる。
以下、第1図について説明する。
母線連絡しや断器CB1〜CB3及び保護用しや断
器CBa,CBbは第1図において白丸印は投入され
ている状態を、×印はしや断されている状態を、
及び黒丸印はこれから投入する状態を示す。い
ま、第1図に示す形態「1」で事故前のとき、バ
ンクBK1に事故が発生したとする。するとしや断
器CBaがしや断される。このとき、健全バンク
BK2,BK3から電力を融通させることができるに
は母線連絡しや断器CB1を操作員が手動にて投入
させてバンクBK1を救済する手段を行う。CB1
投入可能条件はBK1,BK2,BK3の負荷電流i1
i2,i3のトータルが許容できるBK2,BK3の過負
荷率β以下である。つまり、上記判定式を満足す
る第1図の形態「1」の事故後の場合、バンク
BK2とBK3とは並列運転されているので、通常こ
の間には横流が流れない。なお、第1図におい
て、保護用しや断器CBa,CBbは自動的に開閉作
動が行われる。
次に第1図の形態「2」の場合、事故前は母線
連絡しや断器CB3がしや断されているとき、バン
クBK1に事故があつてしや断器CBaが開放となる
とバンクBK2から電力融通が行われる。しかし、
この場合、バンクBK2が過負荷となつてバンク
BK2の過電流継電器が動作して両バンクBK1
BK2とも停電になつてしまう。これを防止するに
は形態「2」において、事故後、上記判定式によ
り母線連絡しや断器CB3を投入すれば良いが、両
バンクBK2,BK3にタツプ差があるとしや断器
CB3を投入したときに、バンクBK2とBK3の間に
横流が発生する欠点がある。横流が発生すると、
上記判定式が成立しなくなり、横流補償計算を行
つて投入判定をする必要がある。この場合、投入
可能かどうか操作員が判断できなくなる。
また、第1図の形態「3」の場合、事故前はし
や断器CB1〜CB3はしや断されているとき、バン
クBK1に事故があり、バンクBK2,BK3から融通
ができると、しや断器CB1〜CB3を投入(第1図
の形態「3」の事故後)する。このときも、バン
クBK2とBK3にタツプ差があると、バンクBK2
BK3間に横流が発生する欠点がある。この場合も
形態「2」と同様に操作員の判断ができなくな
る。従つて、形態「2」,「3」の場合には負荷救
済ができなくなつてしまうおそれがある。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、横流を補償した負荷救済を可能とする負荷救
済演算装置を提供することを目的とする。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。
第7図において、10はバンク事故検出部で、
この検出部10からバンク事故検出情報が出力さ
れる。11はバンクの変流器による電流値検出部
で、この検出部11から電流値検出情報が出力さ
れる。12はバンクタツプ位置検出部で、この検
出部12からはタツプ位置検出情報が出力され
る。13は負荷電流の総計電流I〓を計算する第1
演算部で、この第1演算部は前記検出部10,1
1の出力が供給され、バンク事故発生時に、事故
前のバンク負荷電流の総計電流を計算して出力す
るものである。14は母線連絡しや断器投入後に
並列運転となるバンクのタツプ位置から%を
計算する第2演算部で、この第2演算部14には
検出部10,12の出力が供給される。15は整
定される定数の変圧器%インピーダンス情報出力
部、16は同様の定数のバンク定格容量情報出力
部、17は同様の定数の過負荷係数情報出力部で
ある。前記変圧器%インピーダンス情報出力部1
5の出力は変圧器%インピーダンス決定部18に
入力される。19はバンク容量決定部で、この決
定部19には前記出力部16の出力と検出部10
の出力が入力される。20は過負荷係数決定部
で、この決定部20には前記過負荷係数情報出力
部17の出力が入力される。
21は演算判断部で、この判断部21には前記
第1、第2演算部13,14の演算出力と、変圧
器インピーダンス決定部18の出力、バンク容量
決定部19の出力IA,IBおよび過負荷係数決定部
20の出力とが入力される。演算判断部21は上
記各入力情報を用いて後述の(15)、(16)式の演
算を行つて(15)、(16)式の論理積が満足された
ときに、過負荷救済演算出力が送出される。即ち
第9図は演算判断部21の機能説明図で、30は
除算部で%ΔV/%IZを演算する。演算結果は第
1の乗算部31と第2の乗算部32に夫々出力さ
れてI〓B及びI〓Aが掛算される。33は第1の加算部
で、第1乗算部31にて求められた演算結果とI〓
とが加算されて第1判定部34に出力される。3
5は減算部で、第2乗算部32にて求められた演
算結果とI〓とが減算されて第2判定部36に出力
される。37は第2の加算部でI〓A+I〓Bが演算さ
れ、その結果値は第3乗算部38にてβが乗算さ
れて第1及び第2判定部34,36にて夫々比較
判定される。39は論理積部で、第1,第2判定
部の出力信号のアンド条件で出力を発生する。こ
れにより、健全バンクから横流なしで電力の融通
ができ、前記出力を母線連絡しや断器を投入させ
る制御装置(図示省略)に供給させる。上記のよ
うな実施例を用いれば、高速度で、バンクの救済
ができ、かつ過負荷や横流による停電が防止でき
る。
上記第7図はユニツト変電所における実施例で
あるが、二重母線変電所の場合には第8図に示す
ようにバンクのラインスイツチ条件情報出力部2
2を設けて、その出力部22の出力を第2演算部
14に入力させるとともにバンク容量決定部19
に入力させ、前記実施例と同様に演算判断部21
で演算させるようにすればよい。
次に、数式を用いて横流を補償した負荷救済演
算について述べる。第2図は変圧器の並列運転の
概要を述べるための説明図で、この第2図により
変圧器の並列運転によつて発生する横流について
説明する。図中、TA,TBは変圧器、I〓A′、I〓B′は
2次分担電流、Iは負荷電流、V1,V2は1次お
よび2次電圧である。
上記第2図に示す変圧器TA,TBの並列運転時
の等価回路は第3図および第4図のようになる。
以下第4図から2次分担電流I〓A′,I〓B′と横流ic
求めるために(1)式を導く。
I〓=I〓A+I〓B V〓A=V〓1/a V〓B=V〓1/b V〓A−I〓AZ〓A=V〓B−I〓B′Z〓B=V〓2 ……(1) (1)式において、aはTA,bはTBの巻数比、Z〓A
はTA,Z〓BはTBのインピーダンスである。
(1)式において、ΔV=V〓A−V〓Bとおくと(1)式は
(2)式となる。
I〓A′=I〓Z〓B/(Z〓A+Z〓B
)+ΔV〓/(Z〓A+Z〓B) I〓A′=I〓Z〓B/(Z〓A+Z〓B
)+ΔV〓/(Z〓A+Z〓B) I〓B′=I〓Z〓A/(Z〓A+Z〓B)−ΔV〓/(Z〓A+Z
B)……(2) ここで、さらに I〓Z〓B/(Z〓A+Z〓B)=i〓a I〓ZA/(Z〓A+Z〓B)=i〓b ΔV/(Z〓A+Z〓B)=i〓c ……(3) とおけば(2)式は(4)式となる。
I〓A′=i〓A+i〓c I〓B′=i〓A+i〓c ……(4) 第5図は変圧器の並列運転時のベクトル図であ
る。
一般にインピーダンスとして%インピーダンス
が用いられているので、定格電圧をV〓、定格電流
をI〓A,I〓B、%インピーダンスを%A、%B

量比をm=PA/PB=I〓A/I〓Bとすると次の(5)式が成
立する。
Z〓A=%A/100×V〓/I〓A Z〓B=%B/100×V〓/I〓B m=I〓A/IB ……(5) (5)式を(3)式に代入すると、(6)式となる。
i〓a=m・%B/(%A
m%B)×I〓 i〓b=%A/(%A+m%B)×I〓 i〓c=%/(%A+m%B)×I %ΔV=(ΔV〓/V〓)×100 ……(6) (6)式において%はタツプ差ずれによる電圧
差(ΔV)を%で表したものである。
次に並列運転時の横流補償について述べる。
(4)式、(6)式より2次分相電流I〓A′,I〓Bは(7)式

なる。
I〓A′=x1I〓+x〓3I〓A I〓B′=x2I〓−x〓3I〓A x1=m・%B/(%A+m
B) x2=%A/(%A+m%B) x3=%/(%A+%B) ……(7) ここで、変圧器TA,TBの過負荷状態をそれぞ
れβA,βBとすると βA=|I〓A′|/I〓A=|x1・I
〓/I〓A+x〓3| βA=|I〓A′|/I〓A=|x1・I
〓/I〓A+x〓3| βB=|I〓B′|/I〓B=|x2・I/IB+x3・I〓A/I〓
B|……(8) で表される。
Iは負荷の総計であり、過負荷状態がβ(過負
荷係数)が設定値まで許容できるとすると、 mA×(βA・βB)≦β ……(9) が成立すれば、横流による補償を施した過負荷救
済が成立する。(8)、(9)式より過負荷救済演算式は
次の(10)、(11)式の論理積になる。
|x1I〓+x〓3I〓A|≦β・I〓A ……(10) |x2I〓+x〓3I〓A|≦β・I〓B ……(11) ここで、%A=%B=%とすると(7)式よ

次の(12)式が得られる。
x1=m/1+m x2=1/1+m x3=%ΔV/(1+m)%IZ ……(12) 前記(10)、(11)、(12)式より過負荷救済演算式
は次の(13)、(14)式の論理積になる。
|mI〓+%/%×IA| ≦β(1+m)I〓A ……(13) |I〓−%/%×IA| ≦β(1+m)I〓B ……(14) 上記(13)、(14)式とm=I〓A/I〓Bから次の
(15)、(16)式による論理積出力を得る。
|I〓+%/%×I〓B| ≦β(I〓A+I〓B) ……(15) |I〓−%/%×I〓A| ≦β(I〓A+I〓B) ……(16) なお、上記式において、%、I〓A、I〓B、βは整
定値を、I〓は事故前の負荷の総計を、%はタツ
プ位置が分かれば演算できる値を使用し、またI〓
とI〓A、I〓Bは同位相、I〓と%/%×I〓A
%/
%IZ×I〓Bの位相差は負荷の力率により決定される
が、ほぼ一定として演算する。
以上はユニツト変電所の場合について述べて来
たが、二重母線変電所においても、第6図に示す
ように等価的に2台の変圧器を考えて取り扱えば
良い。但し、I〓Aは甲母線に接続されている健全
バンクの定格容量の和、I〓Bは乙母線に接続され
ている健全バンクの定格容量の和である。この第
6図のものでは各バンクの開閉器の開閉状態情報
が必要となる。
以上述べたように、この発明によれば、横流を
補償して健全バンクが過負荷にならないように高
精度、高速度で判断して運転ができる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はユニツト変電所における各系統と母線
連絡しや断器の投入、しや断状態を示す説明図、
第2図から第6図はこの発明の実施例を説明する
ためのもので、第2図は変圧器並列運転の概要を
述べる説明図、第3図および第4図は第2図に示
す変圧器の並列運転時の等価回路図、第5図は変
圧器の並列運転時のベクトル図、第6図は二重母
線変電所の等価回路図、第7図はこの発明の一実
施例を示すブロツク図、第8図はこの発明の他の
実施例を示すブロツク図、第9図はこの発明の演
算判断部の機能構成図である。 10……バンク事故検出部、11……バンクの
変流器による電流値検出部、12……バンクタツ
プ位置検出部、13……第1演算部、14……第
2演算部、15……変圧器%インピーダンス情報
出力部、16……バンク定格容量、17……過負
荷係数情報出力部、18……変圧器インピーダン
ス決定部、19……バンク容量決定部、20……
過負荷係数決定部、21……演算判断部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 バンク事故検出情報およびバンクの変流器の
    電流値情報が各々入力され、これら情報から出力
    に負荷電流の総計電流を得る第1演算部と、前記
    バンク事故検出部情報およびバンクのタツプ位置
    検出情報が各々入力され、これら情報から出力に
    タツプ差ずれによる電圧差をパーセントで表す演
    算を行う第2演算部と、前記バンク事故検出情報
    および予め整定される定数のバンク定格量情報が
    入力され、これら情報から健全バンクの定格容量
    を決定するバンク容量決定部と、変圧器%インピ
    ーダンス情報および過負荷係数情報が各別に入力
    される変圧器%インピーダンス決定部および過負
    荷係数決定部と、前記第1、第2演算部の出力お
    よび前記各決定部の各出力が入力され、これら出
    力を演算して出力に過負荷救済演算出力を送出す
    る演算判断部とを備えてなる負荷救済演算装置。
JP57196200A 1982-11-09 1982-11-09 負荷救済演算装置 Granted JPS5986426A (ja)

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JPS5986426A JPS5986426A (ja) 1984-05-18
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