JPH0524733B2 - - Google Patents

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JPH0524733B2
JPH0524733B2 JP60178237A JP17823785A JPH0524733B2 JP H0524733 B2 JPH0524733 B2 JP H0524733B2 JP 60178237 A JP60178237 A JP 60178237A JP 17823785 A JP17823785 A JP 17823785A JP H0524733 B2 JPH0524733 B2 JP H0524733B2
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JP
Japan
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voltage
current
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current transformer
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Nobuo Eda
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電力系統の複母線を選択保護するた
めの母線選択保護継電装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の装置としては特公昭58−14137
号公報に示されたものがあり、これを第3図に示
す。
図において、1−1,1−2は母線、2は変流
器、3は母線連絡線、4は可飽和リアクター(以
下リアクターと称す)、5は抵抗、6は電圧差動
リレー、7−1,7−2は方向リレー、8は非直
線性抵抗素子(以下バリスターと称す)である。
次に動作について説明する。母線1−1又は1
−2に接続された母線連絡線3を除く全回線変流
器2の2次側は、各相ごとに並列接続され、その
出力が電圧差動リレー6に導入される。母線1−
1,1−2の外部事故時には、母線1−1,1−
2に流入する電流の和と、外部事故点に向つて流
出する電流和が等しいため、変流器2の2次側に
おいても、流入端変流器と流出端変流器の電流和
は等しくなり変流器2次電流は変流器間を環流す
ることになる。したがつて変流器2次側電圧はさ
ほど大きな電圧とはならず電圧の大きさを検出す
る電圧差動リレー6は動作しない。ところが、母
線1−1又は1−2内部で事故が発生すれば、流
出電流がなくなり、母線1−1又は1−2内部に
向つて流れる流入電流のみになるため、変流器2
次電圧は高電圧となり、電圧差動リレー6が動作
する。なお、内部事故時には高電圧となるため、
回路破壊とならないように、適当な電圧以下に抑
える必要があり、このためにバリスター8が設け
られている。このような方式は電圧差動リレー方
式としてよく知られたものである。第3図におけ
る電圧差動リレー6の動作範囲は母線1−1又は
1−2の内部事故であり、母線1−1の事故か母
線1−2の事故かの判別はできない。したがつ
て、事故母線の選択は方向リレー7−1,7−2
によるもので、母線1−1の事故時は方向リレー
7−1動作、7−2不動作、母線1−2の事故時
は方向リレー7−2動作、7−1不動作となるよ
うにし、電圧差動リレー6の動作条件と組合せて
母線トリツプ指令を出すように構成するものであ
る。方向リレー7−1,7−2は電圧差動リレー
6の入力電圧(以下差動電圧と称す)を基準量と
して、母線連絡線3を通過する電流の方向を判別
するものでリレー原理は電力方向リレー又は位相
比較式方向リレー等が使われるが、差動電圧が極
端なCT飽和波形となるため、抵抗5、リアクタ
ー4で構成したフイルターを介する事により、適
当な電圧が得られるようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の母線選択保護継電装置は以上のように構
成されているので、内部事故時変流器2の飽和現
象が激しく差動電圧波形が極端にやせてくれば方
向リレー7−1,7−2の動作性能がフイルター
(リアクター4と抵抗5で構成した回路)の特性
に大きく影響されてくる。すなわち、フイルター
特性が弱すぎると、やせたままの波形となるた
め、動作波形幅がせまくなり、反対に、フイルタ
ー特性が強すぎると、出力が小さくなり不動作方
向になりやすい。またフイルターの出力レスポン
スが悪くなり方向リレー7−1,7−2の動作時
間が遅くなるなどの問題があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、内部事故時に差動電圧波形が
変流器2の飽和特性に影響されず、しかも高速動
作とできる原理の母線選択方式を得ることを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る母線選択保護継電装置は方向リ
レーの基準入力として従来の電圧差動回路の差動
電圧の他に、変流器2次飽和電圧より低い電圧で
飽和を開始する可飽和リアクターと非直線性抵抗
素子(バリスター)を電圧差動リレーと並列に設
置し、これらにに流れる電流に比例した電圧を前
記差動電圧にベクトル合成したものを使用するよ
うにしたものである。
〔作用〕
上記構成とする事により、方向リレーの基準入
力としては、可飽和リアクターとバリスターの特
性で決定する差動電圧と差動電流に比例したもの
を得ることができ、内部事故時に差動電圧が発生
しない期間は差動電流で補償するようにしたので
波形途切れのない確実な入力を得られる効果があ
る。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第1図において6は2つの母線1−1,1−
2を結ぶ送電線に設置された変流器2の2次側電
圧を計測して事故の有無を検出する電圧差動リレ
ー(電圧差動継電器)、8はバリスター、9は電
圧差動リレー6に並列に接続され、変流器2の2
次飽和電圧より低い電圧で飽和を開始するリアク
ター(可飽和リアクター)、10〜12は抵抗、
13は電圧トランジス、14は電流トランスであ
る。ここで、抵抗10〜12、電圧トランス13
及び電流トランス14からの変換器が構成され、
この変換器は変流器2の2次側電圧に比例した電
圧及び変流器2の2次側電流に比例した電圧を合
成して基準信号を導出するものである。また、7
−1,7−2は変換器により合成された基準信号
と上記2つの母線1−1,1−2を連絡する母線
連絡線3に流れる電流を比較してその母線連絡線
3を通過する電流の方向を検出する方向リレー
(方向継電器)である。尚第2図は、第1図の補
足説明図であり、母線内部事故時の各部電流、電
圧波形を表わすものである。
電圧差動リレー6の入力インピーダンスは非常
に大きいため、内部事故時に発生する差動電圧
V2は一般的に変流器2及びバリスター8の飽和
特性で決定されるが、変流器2の飽和特性に依存
する事は電圧差動リレー6及び方向リレー7−
1,7−2の動作性能が変流器特性で大きく左右
される事になり、好ましくない。この対策とし
て、可飽和リアクター9を追加するものである
が、電圧差動リレー6及び方向リレー7−1,7
−2の動作特性はリアクター9とバリスター8の
飽和特性とで協調がとれるように設定し変流器2
の飽和電圧はリアクター9の飽和電圧より大きく
なるように選択する。
方向リレー7−1,7−2の基準入力として
は、抵抗11,12の両端電圧を利用するように
しており、抵抗11両端電圧は差動電圧V2を抵
抗10と電圧トランス13で適当比で変換したも
のであり、抵抗12の両端電圧は、差動電流Iを
電流トランス14で変流し抵抗12で電圧変換し
たものである。
軽故障で事故電流Iが小さくリアクター9が飽
和する程に差動電圧V2が大きくない場合は、差
動電圧V2波形はほぼ正弦波であり、方向リレー
7−1,7−2の基準入力としては抵抗11の両
端電圧が主に印加されることになる。一方重故障
で事故電流Iが大きい場合は、差動電圧V2も大
きくなるが、リアクター9の飽和電圧に達すれば
差動電圧V2は急激に低下し、リアクター電流IL
増大することになる。従つて、方向リレー7−
1,7−2の基本入力としては、リアクター9が
不飽和の期間は差動電圧V2に比例した電圧を抵
抗11の両端から得、リアクター9が飽和してい
る期間は差動電流I(主にリアクター電流IL)に
比例した電圧を抵抗12の両端から得ることにな
る。この様子を第2図の波形例で説明する。
第2図の波形は、母線1−1又は母線1−2の
内部に事故が発生し、事故電流が大きい重故障の
場合を示している。波形Iは、第1図に示す差動
電流の波形であるが、変流器2の1次側を流れる
電流波形と同じ波形である。これは、変流器2よ
りリアクター9の方が早く飽和するようにリアク
ター9の飽和開始電圧を設定しているので変流器
2の飽和は考えなくてもよいからである。なお、
電流Iは、主にリアクター9、バリスター8に流
れる電流和である。また、波形Φはリアクター9
の磁束波形、波形ILはリアクター9を流れる電流
波形、波形IVはバリスター8を流れる電流波形、
波形V2は変流器2の2次電圧(差動電圧)波形
である。なお、変流器2は不飽和の為、2次励磁
電流は小さく、また電圧差動リレー6の入力イン
ピーダンス、抵抗10及び電圧トランス13の入
力インピーダンスは十分大きいので、電圧差動リ
レー6に流れる電流は極めて小さくなる(図を省
略)。
電流Iは、流れ始めの微小電流域では、リアク
ター9、バリスター8がまだ不飽和で高インピー
ダンスの為、抵抗10、リアクター9、バリスタ
ー8、電圧差動リレー6の各回路に分流するが、
電流の増加とともに電圧V2が上昇してくれば、
まず、バリスター8が飽和し始めて電流Iはバリ
スター8に多くが流れる。第2図の波形IL、IV
V2の第1波立ち上がり時点での波形はこの時の
状態を表しており、電流IVは電流Iとほぼ同じに
なる。電圧V2はバリスター8の電流・電圧特性
で決まる飽和波形となる。なお、この時点では、
まだリアクター9が飽和していないので電流IL
小さく、簡単のため零としている。電流Iがさら
に大きくなり、電圧V2がリアクター9の飽和電
圧を越える(波形Φが飽和磁束Φsに達する)と、
リアクター9に流れる電流ILが急激に増加(電圧
V2は急激に低下)してくる。リアクター9の飽
和Φが飽和磁束Φsに達した後、電流Iの波形が
零となるまで継続することとなり、この間、電流
Iはほとんどリアクター9に流れ、電圧V2は低
下したままとなつている。
次に、電流Iの波形が負荷側に反転すればリア
クター9は飽和から解け、磁束Φが+Φから−Φ
に至るまでの期間、前記と同様に電流ILは流れな
くなるが電圧V2は発生する。従つて、リアクタ
ー9に流れる電流ILに比例した電圧K1ILと作動電
圧V2に比例した電圧K2V2をベクトル合成した電
圧K1IL+K2V2、またはリアクター電流IL、バリ
スター電流IV、電圧作動リレー6に流れる電流IR
の合成電流I(抵抗10に流れる電流を含めても
よい)に比例した電圧K1Iと前記K2V2をベルトル
合成した電圧K1I+K2V2は正弦波とならないが電
流Iと同一位相になる。この合成電圧は、事故電
流の小さい軽故障ではK2V2成分が主として作用
し、事故電流の大きい重故障では電圧V2が飽和
すればその飽和期間をK1I(又はK1IL)が補償す
るように作用するので従来の基準電圧とは異なり
十分な波形幅を有することになる。なお、方向リ
レー7−1,7−2は抵抗11,12の両端より
K1I+K2V2の電圧を基準信号として導入し、変流
器2より導入した電流の方向を検出するものであ
るが、動作原理は基準信号K1I+K2V2及び変流器
2より導入した電流Iに比例した電圧を各々方形
波に変換し、相互の方形波が重なる幅を検出する
位相比較方式等一般的な原理の方向リレーで十分
である。
なお上記実施例では、単に作動電圧と作動電流
を合成し、これを直接方向にリレーの基準量とし
て導入しているが、これは基本形を示すものであ
つて、従来と同じように抵抗11,12で合成し
た後にフイルターを設けてもよいことは言うまで
もない。また上記実施例では電流トランス14の
入力としてリアクター9、バリスター8、電圧差
動リレー6の全電流を導入しているが、リアクタ
ー9の電流のみとしても充分上記実施例と同様の
効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、電圧作動回
路の作動電圧と作動電流の合成値を方向リレーの
基準量として導入するように構成したので、基準
量の波形途切れがなくなり、従来のようにフイル
ターのメモリー効果に期待しなくても確実な入力
を確保できるので方向リレー動作信頼度を向上さ
せることができ、又フイルターによる動作遅延も
なくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による母線選択継
電装置の回路図、第2図はこの発明の一実施例を
補足説明するための波形図、第3図は従来装置を
示す母線選択継電装置の回路図である。 図において、1−1,1−2……母線、2……
変流器、3……母線連絡線、4……リアクター、
5……抵抗、6……電圧差動リレー、7−1,7
−2……方向リレー、8……バリスター、9……
リアクター、10〜12……抵抗、13……電圧
トランス、14……電流トランス、なお、図中同
一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2つの母線を結ぶ送電線に設置された変流器
    の2次側電圧を計測して事故の有無を検出する電
    圧差動継電器と、上記電圧差動継電器に並列に接
    続され、上記変流器の2次飽和電圧より低い電圧
    で飽和を開始する可飽和リアクターと、上記変流
    器の2次側電圧に比例した電圧及び上記変流器の
    2次側電流に比例した電圧を合成して基準信号を
    導出する変換器と、上記変換器により合成された
    基準信号と上記2つの母線を連絡する母線連絡に
    流れる電流を比較してその母線連絡を通過する電
    流の方向を検出する方向継電器とを備えた母線選
    択保護継電装置。
JP60178237A 1985-08-12 1985-08-12 母線選択保護継電装置 Granted JPS6240021A (ja)

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JP60178237A JPS6240021A (ja) 1985-08-12 1985-08-12 母線選択保護継電装置

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JPS6240021A JPS6240021A (ja) 1987-02-21
JPH0524733B2 true JPH0524733B2 (ja) 1993-04-08

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JP60178237A Granted JPS6240021A (ja) 1985-08-12 1985-08-12 母線選択保護継電装置

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