JPH0353845B2 - - Google Patents
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- JPH0353845B2 JPH0353845B2 JP57097738A JP9773882A JPH0353845B2 JP H0353845 B2 JPH0353845 B2 JP H0353845B2 JP 57097738 A JP57097738 A JP 57097738A JP 9773882 A JP9773882 A JP 9773882A JP H0353845 B2 JPH0353845 B2 JP H0353845B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- voltage
- power transmission
- transmission line
- ratio
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電力系統の故障検出の為の線路保護リ
レーにかかり、特に変圧器の励磁突入電流による
誤動作を回避するのに好適な線路保護リレーに関
する。
レーにかかり、特に変圧器の励磁突入電流による
誤動作を回避するのに好適な線路保護リレーに関
する。
従来の線路保護リレーとして距離リレーが代表
的なものであるが、距離判定は電圧、電流信号の
基本波成分に対応する実効値演算であり、変圧器
の励磁突入電流が生じる低インピーダンス状態に
おいて誤動作に至る欠点がある。
的なものであるが、距離判定は電圧、電流信号の
基本波成分に対応する実効値演算であり、変圧器
の励磁突入電流が生じる低インピーダンス状態に
おいて誤動作に至る欠点がある。
本発明の目的は、変圧器の励磁突入電流に対し
て誤動作することなく、しかも系統故障発生時の
波形ひずみに対して不動作とならない線路保護リ
レーを提供することにある。
て誤動作することなく、しかも系統故障発生時の
波形ひずみに対して不動作とならない線路保護リ
レーを提供することにある。
以下、本発明の一実施例を示す。
第１図は電力系統の全体構成を示す。１は保護
対象送電線であり、一般に三相交流送電線である
が、単線図で示した。以下の動作説明にあたつて
も単相分について例を示すものとする。CB1，
CB2，CB3，CB4は各々しや断器である。PTは電
圧変成器で系統の電圧信号をリレーRYの入力信
号として取り込むのに用いる。またCTは変流器
であり、系統の電流信号をリレーに入力信号とし
て取り込むのに用いる。PTの出力信号を電圧ｖ、
CTの出力信号を電流ｉとして示す。RYは線路
保護リレーであり、所定区間内の系統故障を検出
したときにCB1にしや断指令を与えるもので、他
の電気所においても同様のものが設置され、系統
から故障区間を切り離し保護する目的のものであ
る。RY１は線路保護用の継電装置であつて、
RY２は励磁突入電流か否かを判別する本発明の
継電装置である。ANDは論理積回路であつてそ
の出力によりしや断器CBが操作される。RY１
としては種々の動作原理のものとし得るが、位相
比較あるいは差動原理のものは励磁突入電流によ
つて不正動作し難いので、距離継電方式あるいは
方向比較方式とするのがよい。T1，T2は変圧器
であつて、しや断器投入によりT1、あるいはT2
に電圧が印加された場合に、送電線１を介して図
示していないがRY設置電気所の背後電源から励
磁突入電流が供給され、RYの整定条件によつて
は系統故障と誤まつて判断するおそれがある。こ
のため、そのような励磁突入電流に対して動作し
ない判定方式をもつRYでなければならない。そ
の手段として励磁突入電流に含まれる第２高調波
成分による抑制効果を付加する方法もあるが、系
統故障時にも線路に分布して存在する静電容量、
あるいは、力率改善用コンデンサ等と系統のイン
ダクタンス分とによつて第２高調波に近い周波数
の共振電流が発生し、リレーの動作判定ができな
くなる。あるいは動作遅延となることも考えられ
必ずしも十分な対策とはならない。
対象送電線であり、一般に三相交流送電線である
が、単線図で示した。以下の動作説明にあたつて
も単相分について例を示すものとする。CB1，
CB2，CB3，CB4は各々しや断器である。PTは電
圧変成器で系統の電圧信号をリレーRYの入力信
号として取り込むのに用いる。またCTは変流器
であり、系統の電流信号をリレーに入力信号とし
て取り込むのに用いる。PTの出力信号を電圧ｖ、
CTの出力信号を電流ｉとして示す。RYは線路
保護リレーであり、所定区間内の系統故障を検出
したときにCB1にしや断指令を与えるもので、他
の電気所においても同様のものが設置され、系統
から故障区間を切り離し保護する目的のものであ
る。RY１は線路保護用の継電装置であつて、
RY２は励磁突入電流か否かを判別する本発明の
継電装置である。ANDは論理積回路であつてそ
の出力によりしや断器CBが操作される。RY１
としては種々の動作原理のものとし得るが、位相
比較あるいは差動原理のものは励磁突入電流によ
つて不正動作し難いので、距離継電方式あるいは
方向比較方式とするのがよい。T1，T2は変圧器
であつて、しや断器投入によりT1、あるいはT2
に電圧が印加された場合に、送電線１を介して図
示していないがRY設置電気所の背後電源から励
磁突入電流が供給され、RYの整定条件によつて
は系統故障と誤まつて判断するおそれがある。こ
のため、そのような励磁突入電流に対して動作し
ない判定方式をもつRYでなければならない。そ
の手段として励磁突入電流に含まれる第２高調波
成分による抑制効果を付加する方法もあるが、系
統故障時にも線路に分布して存在する静電容量、
あるいは、力率改善用コンデンサ等と系統のイン
ダクタンス分とによつて第２高調波に近い周波数
の共振電流が発生し、リレーの動作判定ができな
くなる。あるいは動作遅延となることも考えられ
必ずしも十分な対策とはならない。
このため、本発明では次の事象を利用する。ま
ずRYの入力信号ｖ，ｉが系統故障あるいは平常
運転時にはRY設置点から故障点までのインピー
ダンスを抵抗Ｒ、インダクタンスＬとするとき ｖ＝Ri＋Ｌdi／dt …(1) が成り立ち、しかも、Ｒ，Ｌとも線形である。こ
れに対し、変圧器の励磁突入電流に対しては、Ｌ
が非線形である。たとえば、変圧器の印加電圧が
正の方向に与えられたとき、変圧器の残留磁気も
同極性にあつたため、正の半サイクル間の一部で
励磁インダクタンスが低く、負の半サイクル間で
は高いインダクタンスになる等、非線形の状態に
なり得る。
ずRYの入力信号ｖ，ｉが系統故障あるいは平常
運転時にはRY設置点から故障点までのインピー
ダンスを抵抗Ｒ、インダクタンスＬとするとき ｖ＝Ri＋Ｌdi／dt …(1) が成り立ち、しかも、Ｒ，Ｌとも線形である。こ
れに対し、変圧器の励磁突入電流に対しては、Ｌ
が非線形である。たとえば、変圧器の印加電圧が
正の方向に与えられたとき、変圧器の残留磁気も
同極性にあつたため、正の半サイクル間の一部で
励磁インダクタンスが低く、負の半サイクル間で
は高いインダクタンスになる等、非線形の状態に
なり得る。
このようなことから、本発明においては電圧ｖ
と電流ｉの瞬時瞬時の比を求めて、その変化の状
況から励磁突入電流か否かを識別するものであ
る。
と電流ｉの瞬時瞬時の比を求めて、その変化の状
況から励磁突入電流か否かを識別するものであ
る。
第６図に本発明のアナログ的実施例としてRY
２内部の演算部について示す。
２内部の演算部について示す。
同図２１は電圧入力信号ｖを取り込む補助変成
器で、２２は電流入力信号ｉを取り込む補助変成
器であつてそれぞれRY内部演算しやすいレベル
に信号を変換し、必要により絶縁機能をもたせる
ためのものである。２３は信号シフト回路であり
ｖをv′にたとえばπ／２ラジアンシフトする。２４， ２５はそれぞれＺ，Z′なる電圧と電流の信号の比
を求める回路である。２６は２４の出力の縁対値
｜Ｚ｜を導く回路、２７は同じく２５の出力の絶
対値｜Z′｜を導く回路、２８は２６と２７のレベ
ルの低い方を取り出す演算回路であり、２９は２
８の出力がZsよりも低い時間帯TLとZSよりも高
い時間帯THの差を求め、TL−TH＞Txのとき動作
出力“１”を発生する時間幅判定回路である。た
だし、Txは検出レベルとする。
器で、２２は電流入力信号ｉを取り込む補助変成
器であつてそれぞれRY内部演算しやすいレベル
に信号を変換し、必要により絶縁機能をもたせる
ためのものである。２３は信号シフト回路であり
ｖをv′にたとえばπ／２ラジアンシフトする。２４， ２５はそれぞれＺ，Z′なる電圧と電流の信号の比
を求める回路である。２６は２４の出力の縁対値
｜Ｚ｜を導く回路、２７は同じく２５の出力の絶
対値｜Z′｜を導く回路、２８は２６と２７のレベ
ルの低い方を取り出す演算回路であり、２９は２
８の出力がZsよりも低い時間帯TLとZSよりも高
い時間帯THの差を求め、TL−TH＞Txのとき動作
出力“１”を発生する時間幅判定回路である。た
だし、Txは検出レベルとする。
２９の具体的実施方法として、正、及び負の方
向に充、放電できる積分回路を用いて、TLの時
間帯で正の電圧方向に積分し、THの時間帯で負
の電圧方向に積分し、所定の検出レベルTX相当
以上のときに動作出力“１”を発生するようにす
るのも一方法である。
向に充、放電できる積分回路を用いて、TLの時
間帯で正の電圧方向に積分し、THの時間帯で負
の電圧方向に積分し、所定の検出レベルTX相当
以上のときに動作出力“１”を発生するようにす
るのも一方法である。
第７図には本発明のRY２をコンピユータを用
いるなどによつてデイジタル演算を行うことによ
つて実施する場合について示す。第７図３１は入
力信号ｖ，ｉを同時刻に一定間隔でサンプリング
して得たデイジタル信号取り込み機能で、第６図
２１，２２の出力信号をサンプリングして取り込
むものに相当する。３２はv′を得るためにｖのサ
ンプル値をたとえばπ／２ラジアン間記憶するため のメモリーである。
いるなどによつてデイジタル演算を行うことによ
つて実施する場合について示す。第７図３１は入
力信号ｖ，ｉを同時刻に一定間隔でサンプリング
して得たデイジタル信号取り込み機能で、第６図
２１，２２の出力信号をサンプリングして取り込
むものに相当する。３２はv′を得るためにｖのサ
ンプル値をたとえばπ／２ラジアン間記憶するため のメモリーである。
３３では同時刻にサンプリングしたｖとｉの信
号をもとに｜Ｚ｜＝｜ｖ／１｜を求め、３４ではｖ をπ／２ラジアン遅らした信号v′とｉとについて、 ｜Z′｜＝｜v′／ｉ｜を演算する。３５では｜Ｚ｜ と｜Z′｜の比較を行い低いレベルの方を有効にす
る最小値検出機能である。
号をもとに｜Ｚ｜＝｜ｖ／１｜を求め、３４ではｖ をπ／２ラジアン遅らした信号v′とｉとについて、 ｜Z′｜＝｜v′／ｉ｜を演算する。３５では｜Ｚ｜ と｜Z′｜の比較を行い低いレベルの方を有効にす
る最小値検出機能である。
３６は３５の出力をレベル判定する機能で、ZS
よりも小さいか否かを判定する比較演算部であ
る。
よりも小さいか否かを判定する比較演算部であ
る。
３７はカウンタで３６で｜Ｚ｜または｜Z′｜の
値がZSよりも小さいとき３６の出力YESによつ
て３７のカウンタをプラスに加算してゆき、逆に
３６の出力がNOのとき３７のカウンタをマイナ
ス信号で加える。３８は、３７の出力が所定のレ
ベルTXに相当する時間幅分カウンタの出力がプ
ラスになつたか否かを判定する比較演算部であ
り、TX相当以上において、RY２の出力を“１”
とする。
値がZSよりも小さいとき３６の出力YESによつ
て３７のカウンタをプラスに加算してゆき、逆に
３６の出力がNOのとき３７のカウンタをマイナ
ス信号で加える。３８は、３７の出力が所定のレ
ベルTXに相当する時間幅分カウンタの出力がプ
ラスになつたか否かを判定する比較演算部であ
り、TX相当以上において、RY２の出力を“１”
とする。
その他、本発明の実施応用例としては、Ｚを
ｖ／ｉで求めたが、逆数Ｚ＝ｉ／ｖ、Z′＝ｉ／v′とし
て、 高レベルを動作側、低レベルを不動作側とするこ
とでもよい。
ｖ／ｉで求めたが、逆数Ｚ＝ｉ／ｖ、Z′＝ｉ／v′とし
て、 高レベルを動作側、低レベルを不動作側とするこ
とでもよい。
また、Ｚ、あるいはZ′のいずれか一信号により
検出してもよく、ｖ，v′をさらに複数化してＺ，
Z′…を求めてもよい。また、相手電気所の判定結
果を伝送し合う方向比較距離リレー方式の判定手
段に用いても有効である。
検出してもよく、ｖ，v′をさらに複数化してＺ，
Z′…を求めてもよい。また、相手電気所の判定結
果を伝送し合う方向比較距離リレー方式の判定手
段に用いても有効である。
以下本発明実施例の具体応動を各事象ごとに説
明する。
明する。
まず、第２図は系統正常時を仮定したものであ
つて、電圧ｖに対して電流ｉが位相θだけ遅れて
いる例である。但し、 θ＝tan-1ωL／Ｒ …(2) であり、ωは角周波数で、基本波0（Hz）におい
て、ω＝2π0（rad／ｓ）である。
つて、電圧ｖに対して電流ｉが位相θだけ遅れて
いる例である。但し、 θ＝tan-1ωL／Ｒ …(2) であり、ωは角周波数で、基本波0（Hz）におい
て、ω＝2π0（rad／ｓ）である。
具体的には同図ａのｖはRY２の入力電圧信
号、v′はｖをπ／２ラジアン遅れにシフトした信号 である。同図ｂはRY２の入力電流信号ｉであ
る。
号、v′はｖをπ／２ラジアン遅れにシフトした信号 である。同図ｂはRY２の入力電流信号ｉであ
る。
同図ｃに示すように、たとえばｖとｉの比を
Ｚ，v′とｉの比をZ′とする。Ｚは実線、Z′は点線
で示す。同図ｄはこれらの絶対値｜Ｚ｜，｜Z′｜
を示した。Zsは｜Ｚ｜，｜Z′｜の値の大、小をレ
ベル判定する判定レベルである。ここでは、｜Ｚ
｜，｜Z′｜のうち、より小さい方の値とZSとを比
較し、ZS以下の｜Ｚ｜、あるいは｜Z′｜の時間幅
をTL，ZS以上となる時間巾をTHとして、各サイ
クル毎にTL1，TH1，TL2，TH2…と添字を付けた。
例えばTL＞THのときRY2出力をCBトリツプ許容
の動作出力“１”とする。ここで、ＺおよびZ′の
うち、より小さいほうの信号をZSによつてレベル
判定したのは、故障検出をより早く、より正確に
するための一手段であり、ＺあるいはZ′のみを対
象にしてもよい。
Ｚ，v′とｉの比をZ′とする。Ｚは実線、Z′は点線
で示す。同図ｄはこれらの絶対値｜Ｚ｜，｜Z′｜
を示した。Zsは｜Ｚ｜，｜Z′｜の値の大、小をレ
ベル判定する判定レベルである。ここでは、｜Ｚ
｜，｜Z′｜のうち、より小さい方の値とZSとを比
較し、ZS以下の｜Ｚ｜、あるいは｜Z′｜の時間幅
をTL，ZS以上となる時間巾をTHとして、各サイ
クル毎にTL1，TH1，TL2，TH2…と添字を付けた。
例えばTL＞THのときRY2出力をCBトリツプ許容
の動作出力“１”とする。ここで、ＺおよびZ′の
うち、より小さいほうの信号をZSによつてレベル
判定したのは、故障検出をより早く、より正確に
するための一手段であり、ＺあるいはZ′のみを対
象にしてもよい。
第３図は変圧器の励磁突入電流に対する本発明
の応答例を示す。記号については第２図に示した
ものと同様である（以下の図においても同じ）。
同図においてはｖに対してｉが約π／２ラジアン遅 れ角で正の電流のみが流れる励磁突入電流の波形
を仮定したものである。｜Ｚ｜，｜Z′｜ともTH＞
TLとなり、RY２出力が“０”となる。この場合
もＺ、またはZ′のみを判定の対象に扱つてもよ
く、両者のオア条件で判定しても良い。
の応答例を示す。記号については第２図に示した
ものと同様である（以下の図においても同じ）。
同図においてはｖに対してｉが約π／２ラジアン遅 れ角で正の電流のみが流れる励磁突入電流の波形
を仮定したものである。｜Ｚ｜，｜Z′｜ともTH＞
TLとなり、RY２出力が“０”となる。この場合
もＺ、またはZ′のみを判定の対象に扱つてもよ
く、両者のオア条件で判定しても良い。
第４図はｉに過渡直流分idを含んだ系統故障時
の応答例を示す。このケースでもTL＞THとなり
正しく系統故障を識別できる。
の応答例を示す。このケースでもTL＞THとなり
正しく系統故障を識別できる。
第５図はひずみ波電流が流れる系統故障時の応
答例を示す。同図ではｖ，ｉともひずみ波であつ
て、このケースでも正しく動作判定が可能であ
る。
答例を示す。同図ではｖ，ｉともひずみ波であつ
て、このケースでも正しく動作判定が可能であ
る。
以上、第２図から第５図を用いて、各事象ごと
の本発明装置の応動を示したが、これより明らか
なように、変圧器の励磁突入電流に対する応動の
みが他の事象での電流に対する応動とは異なる。
このため、このRY２の出力をRY１の出力と組
合せて総合的に判定することで励磁突入電流に不
正応動せず、かつその他の事象の際にも正しく高
速応答することができる。
の本発明装置の応動を示したが、これより明らか
なように、変圧器の励磁突入電流に対する応動の
みが他の事象での電流に対する応動とは異なる。
このため、このRY２の出力をRY１の出力と組
合せて総合的に判定することで励磁突入電流に不
正応動せず、かつその他の事象の際にも正しく高
速応答することができる。
第１図は本発明の全体構成図である。第２図は
系統正常時の応答説明図である。第３図は変圧器
励磁突入電流に対する応答説明図である。第４図
は過渡直流分を含む系統故障に対する応答例を示
す。第５図はひずみ波電流、電圧となつた系統故
障時に対する応答例を示す。第６図はアナログ回
路による実施例である。第７図はデイジタル演算
による実施例である。 RY…励磁突入状態検出継電器、RY１，RY…
線路保護継電器、１…線路、CB…しや断器。
系統正常時の応答説明図である。第３図は変圧器
励磁突入電流に対する応答説明図である。第４図
は過渡直流分を含む系統故障に対する応答例を示
す。第５図はひずみ波電流、電圧となつた系統故
障時に対する応答例を示す。第６図はアナログ回
路による実施例である。第７図はデイジタル演算
による実施例である。 RY…励磁突入状態検出継電器、RY１，RY…
線路保護継電器、１…線路、CB…しや断器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 送電線の事故現象を検出する事故検出用保護
リレーと、事故現象が変圧器を送電線に投入した
ときに生じる励磁突入電流によるものであること
を検出する励磁現象検出用保護リレーと、事故検
出用保護リレーが事故検出し、かつ励磁現象検出
用保護リレーが励磁現象を検出していないときに
しや断器の開放指令を与える論理回路とから構成
される線路保護リレーにおいて、 励磁現象検出用保護リレーは、送電線の電流と
電圧の比を逐次求める手段、当該比の絶対値が基
準値以下である期間と基準値以上である期間を比
較して出力を決定する判定回路とから構成される
ことを特徴とする線路保護リレー。 ２ 第１項記載の線路保護リレーにおいて、送電
線の電流と電圧の比を逐次求める手段は、検出し
た送電線の電流と電圧の比を逐次求める第１の手
段と、送電線の電流と、π／２（rad）位相を遅
らせた電圧との比を逐次求める第２の手段とから
構成され、２つの比の絶対値のうち、より小さい
値を選択する選択手段を介して前記判定回路に入
力するように構成されたことを特徴とする線路保
護リレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9773882A JPS58215914A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 線路保護リレ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9773882A JPS58215914A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 線路保護リレ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215914A JPS58215914A (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0353845B2 true JPH0353845B2 (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=14200232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9773882A Granted JPS58215914A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 線路保護リレ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58215914A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840409B2 (ja) * | 1975-03-26 | 1983-09-06 | 三菱電機株式会社 | フクゴウトクセイホゴケイデンソウチ |
| JPS5610861A (en) * | 1979-07-02 | 1981-02-03 | Kanemitsu Doukou Yousetsushiyo:Goushi | Pulley manufacturing method |
-
1982
- 1982-06-09 JP JP9773882A patent/JPS58215914A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58215914A (ja) | 1983-12-15 |
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