JPH06153378A - 調相設備分路リアクトル保護リレー - Google Patents

調相設備分路リアクトル保護リレー

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JPH06153378A
JPH06153378A JP29165492A JP29165492A JPH06153378A JP H06153378 A JPH06153378 A JP H06153378A JP 29165492 A JP29165492 A JP 29165492A JP 29165492 A JP29165492 A JP 29165492A JP H06153378 A JPH06153378 A JP H06153378A
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JP
Japan
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reactor
circuit
phase
impedance
shunt reactor
Prior art date
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Application number
JP29165492A
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English (en)
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Masayasu Takeuchi
雅靖 竹内
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06153378A publication Critical patent/JPH06153378A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧回路に適用される調相設備分路リアクトル
の保護方式である電流差動継電方式によれば、各相電圧
の変動により差電流が現れ、このため、調相設備分路リ
アクトル自体に故障がないのに、遮断器CBをトリップ
させてしまうという誤動作を引き起こすおそれがある。 【構成】リアクトル自体のインピーダンスZa ,Zb
c を検出し、この変動のみに応動するリレー1を構成
する。 【効果】調相設備分路リアクトルの異常に対して確実に
動作するようになり、リレーの信頼性を高めることがで
き、また、高感度整定をすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、調相設備分路リアクト
ルの電圧及び電流を検出してリアクトル素子を保護する
リレーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】高圧回路に適用される調相設備分路リア
クトルの保護方式として、電流差動継電方式が一般的に
使用されている。この方式は、例えば図3に示すよう
に、遮断器CBを通して母線11に接続された分路リア
クトルLa ,Lb ,Lc (実際には多数のコイルの集合
となっている)に流れる電流を検流器CTa ,CTb
CTc によって検出し、検出された電流Ia ,Ib ,I
c の大きさを求め、差電流 |Ia |−|Ib |, |Ib |−|Ic |, |Ic |−|Ia | を算出し、比 (|Ia |−|Ib |)/(|Ia |+|Ib |), (|Ib |−|Ic |)/(|Ib |+|Ic |), (|Ic |−|Ia |)/(|Ic |+|Ia |) のレベル判定をそれぞれ行い、レベルが整定値より超え
た場合に遮断器CBの遮断信号を出す方式である。
【0003】この方式によれば、リアクトル故障(例え
ば素子の短絡)時にはリアクトルのインピーダンスにば
らつきが生じるので、差電流が検出されて、遮断指令を
出すことができる。よって、分路リアクトルの保護を行
うことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記電流差動継電方式
によれば各相の差電流を算出するので、各相電圧が同じ
ように変動しても、リアクトルが健全であれば、電圧変
動の影響は生じないことになる。しかし、現実には各相
電圧の絶対値はすべて同じように変動するとは限らず、
常時若干の差が生じるので、差電流が現れる。差電流が
現れると、リレーはリアクトルの故障とみなして遮断指
令を出すことになる。
【0005】このため、調相設備分路リアクトル自体に
故障がないのに、遮断器CBをトリップさせてしまうと
いう誤動作を引き起こすおそれがあり、高感度整定がで
きないという問題があった。そこで、本発明の目的は、
Δ結線リアクトル素子の故障時にのみ遮断器CBをトリ
ップさせることのできる調相設備分路リアクトル保護リ
レーを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの請求項1記載の調相設備分路リアクトル保護リレー
は、各相電流Ia ,Ib ,Ic を検出する電流検出手段
と、線間電圧Vab,V bc,Vcaを検出する電圧検出手段
と、検出された各相電流Ia ,Ib ,Ic 及び線間電圧
ab,Vbc,Vcaを用いて各リアクトル素子のインピー
ダンスZa ,Z b ,Zc の大きさを、式 |Za |=−Im〔Vabbc * 〕/Re〔Ib bc * 〕, |Zb |=−Im〔Vbcca * 〕/Re〔Ic ca * 〕, |Zc |=−Im〔Vcaab * 〕/Re〔Ia ab * 〕 によって算出する演算手段と、正常時のリアクトル素子
のインピーダンスの大きさを記憶する記憶手段と、算出
された各リアクトル素子のインピーダンスの大きさ|Z
c |,|Za |,|Zb |を正常時のリアクトル素子の
インピーダンスの大きさと比較する比較手段を有し、比
較手段による比較結果が整定値を超えたときに動作する
ものである。
【0007】
【作用】図2は、調相設備分路リアクトルの回路図であ
って、Δ接続されたリアクトルのインピーダンスをZa
=jωLa ,Zb =jωLb ,Zc =jωLc 、各相電
流をIa ,Ib ,Ic 、各リアクトルに流れる電流をI
ab,Ibc,Ica、線間電圧をVab,Vbc,Vcaとする。
キルヒホフの電流則を適用すれば、 Ia =Iab−Ica, Ib =Ibc−Iab, Ic =Ica−Ibc, Vab=IabjωLa , Vbc=IbcjωLb , Vca=IcajωLc となり、電流Iab,Ibc,Icaを消去すると、 Ia =Vab/jωLa −Vca/jωLc , (1) Ib =Vbc/jωLb −Vab/jωLa , (2) Ic =Vca/jωLc −Vbc/jωLb (3) が導かれる。(1) 式の両辺にVab * * は複素共役を表
わす)をかけると、 Ia ab * =−j|Vab2 /ωLa +jVcaab * /ωLc , (4) (2) 式の両辺にVbc * をかけると、 Ib bc * =−j|Vbc2 /ωLb +jVabbc * /ωLa , (5) (3) 式の両辺にVca * をかけると、 Ic ca * =−j|Vca2 /ωLc +jVbcca * /ωLb (6) となる。(4),(5),(6) 式の実部をとると、 Re〔Ia ab * 〕=−Im〔Vcaab * 〕/ωLc , (7) Re〔Ib bc * 〕=−Im〔Vabbc * 〕/ωLa , (8) Re〔Ic ca * 〕=−Im〔Vbcca * 〕/ωLb (9) となる。よって、各リアクトルのインピーダンスの絶対
値は、 |Zc |=ωLc =−Im〔Vcaab * 〕/Re〔Ia ab * 〕, (10) |Za |=ωLa =−Im〔Vabbc * 〕/Re〔Ib bc * 〕, (11) |Zb |=ωLb =−Im〔Vbcca * 〕/Re〔Ic ca * 〕 (12) により求められる。
【0008】したがって、正常時にこのようにして求め
られた各リアクトルのインピーダンスの絶対値を記憶し
ておき、常時算出されるインピーダンスの絶対値と比較
すれば、リアクトルのインピーダンス異常(例えば短
絡)を検出することができ、目的の調相設備分路リアク
トル保護リレーを構成することができる。
【0009】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図1は、調相設備分路リアクトル保護リレーの
具体的構成を示すもので、保護リレー1には、母線a,
b,cに接続された分路リアクトルRに流れる電流を検
出する検流器CTa ,CTb ,CTc 、検流器CTa
CTb ,CTc によって検出された電流ia ,ib ,i
c を各相電流Ia ,Ib ,Ic のレベルまで増幅する増
幅回路7、母線の電圧Va ,Vb ,Vc を検出する変圧
器PT、母線の電圧Va ,Vb ,Vc を線間電圧Vab
bc,Vcaに変換する変換回路2、線間電圧Vab
bc,Vca及び各相電流Ia ,Ib ,Ic に基づいてリ
アクトルRのインピーダンスの絶対値を算出する演算回
路3、インピーダンスの正常値を記憶している記憶回路
4、算出されたインピーダンスの絶対値を正常値と比較
する比較回路5a,5b,5c(総称するときは符号5
を付す)、並びに比較回路5の出力の論理和に基づいて
動作するOR回路6が設けられている。
【0010】前記演算回路3は、各リアクトルRのイン
ピーダンスの絶対値|Za |,|Z b |,|Zc |を、
上の(10)〜(12)式によって求める回路であり、高速マイ
クロコンピュータが使用されている。記憶回路4は、リ
アクトルRの正常時のインピーダンスの絶対値|Z
a0|,|Zb0|,|Zc0|を記憶する回路である。
【0011】比較回路5は各リアクトルRのインピーダ
ンスの絶対値と正常時のインピーダンスの絶対値との差
が整定値εを超えているかどうかを判断するものであ
る。以上の構成であれば、検流器CTa ,CTb ,CT
c によって検出された電流ia ,ib ,ic は、k倍に
増幅されることにより、遮断器CBを通して母線に接続
された分路リアクトルRに流れる電流Ia ,Ib ,Ic
が求められる。また、母線の電圧Va ,Vb ,Vc は変
圧器PTによって検出され変換回路2によって線間電圧 Vab=Va −Vb ,Vbc=Vb −Vc ,Vca=Vc −V
a に変換される。
【0012】線間電圧Vab,Vbc,Vca及び各相電流I
a ,Ib ,Ic は、演算回路3に供給され、ここにおい
て、インピーダンス |Zc |=−Im〔Vcaab * 〕/Re〔Ia ab * 〕, |Za |=−Im〔Vabbc * 〕/Re〔Ib bc * 〕, |Zb |=−Im〔Vbcca * 〕/Re〔Ic ca * 〕 の演算が行われる。
【0013】算出された値|Za |,|Zb |,|Zc
|は、比較回路5で正常値として記憶されている値|Z
a0|,|Zb0|,|Zc0|と比較される。そして、比較
された結果、正常値から離れていれば、すなわち、 |Zc0|−|Zc |>ε |Za0|−|Za |>ε 又は |Zb0|−|Zb |>ε が成立すれば、OR回路6に信号が送られ、OR回路6
から遮断指令信号が出される。
【0014】OR回路6の出力は遮断器CBのトリップ
に用いられる。このように、実施例によれば、リアクト
ル自体のインピーダンスを算出するという方式を採用し
ているために、電圧変動によって誤動作することのない
好適なの保護リレーを実現することができる。また、リ
アクトルに異常が発生した旨の表示を行うことにすれ
ば、ユーザは、この表示を見て速やかに修理に入ること
ができる。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明の調相設備分路リア
クトル保護リレーによれば、従来の方式のように、電圧
の変動によって誤動作するということはなく、リアクト
ル自体のインピーダンスの変動のみに応動する。したが
って、調相設備分路リアクトルの異常に対して確実に動
作するようになり、リレーの信頼性を高めることがで
き、また、高感度整定をすることができるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】調相設備分路リアクトル保護リレーの具体的構
成を示すブロック構成図である。
【図2】調相設備分路リアクトルの回路図である。
【図3】従来の電流差動継電方式を採用した調相設備分
路リアクトルの保護リレーの構成を示すブロック構成図
である。
【符号の説明】
1 調相設備分路リアクトル保護リレー 2 変換回路 3 演算回路 4 記憶回路 5 比較回路 CTa ,CTb ,CTc 検流器 PT 変圧器 R リアクトル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】調相設備分路リアクトルが母線に対してΔ
    結線されている場合に、母線の線間電圧及びリアクトル
    に流れる各相電流に応動してリアクトル素子を保護する
    リレーであって、 各相電流Ia ,Ib ,Ic を検出する電流検出手段と、 線間電圧Vab,Vbc,Vcaを検出する電圧検出手段と、 検出された各相電流Ia ,Ib ,Ic 及び線間電圧
    ab,Vbc,Vcaを用いて各リアクトル素子のインピー
    ダンスZa ,Zb ,Zc の大きさを、式 |Za |=−Im〔Vabbc * 〕/Re〔Ib bc * 〕, |Zb |=−Im〔Vbcca * 〕/Re〔Ic ca * 〕, |Zc |=−Im〔Vcaab * 〕/Re〔Ia ab * 〕 によって算出する演算手段と、 正常時のリアクトル素子のインピーダンスの大きさを記
    憶する記憶手段と、 算出された各リアクトル素子のインピーダンスの大きさ
    |Zc |,|Za |,|Zb |を正常時のリアクトル素
    子のインピーダンスの大きさと比較する比較手段を有
    し、 比較手段による比較結果が整定値を超えたときに動作す
    ることを特徴とする調相設備分路リアクトル保護リレ
    ー。
JP29165492A 1992-10-29 1992-10-29 調相設備分路リアクトル保護リレー Pending JPH06153378A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114400630A (zh) * 2021-12-31 2022-04-26 北京四方继保工程技术有限公司 一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114400630A (zh) * 2021-12-31 2022-04-26 北京四方继保工程技术有限公司 一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法及系统

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