JPH06296321A - 直流送電線の保護装置 - Google Patents
直流送電線の保護装置Info
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- JPH06296321A JPH06296321A JP5079938A JP7993893A JPH06296321A JP H06296321 A JPH06296321 A JP H06296321A JP 5079938 A JP5079938 A JP 5079938A JP 7993893 A JP7993893 A JP 7993893A JP H06296321 A JPH06296321 A JP H06296321A
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- relay
- accident
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流送電線の両端地絡をともなう断線事故
を、地絡、短絡事故と区別して検出する直流送電線の保
護装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の直流送電線の保護装置は、交直変換
器により変換された出力を送電する直流送電線の両端で
検出される電流の差分を用い事故の内外部判断を行う電
流差動継電器と、前記直流送電線の電圧の低下を検出す
る不足電圧継電器と、接地側の前記交直変換器の接地点
に流れる過電流を検出する過電流継電器と、両端に設け
られたそれぞれの前記電流差動継電器の動作信号が不一
致でかつ、前記不足電圧継電器あるいは前記過電流継電
器の少なくともいずれか一方が動作のとき断線事故と判
定し、前記交直変換器に制御指令を出力する断線検出部
を備える。
を、地絡、短絡事故と区別して検出する直流送電線の保
護装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の直流送電線の保護装置は、交直変換
器により変換された出力を送電する直流送電線の両端で
検出される電流の差分を用い事故の内外部判断を行う電
流差動継電器と、前記直流送電線の電圧の低下を検出す
る不足電圧継電器と、接地側の前記交直変換器の接地点
に流れる過電流を検出する過電流継電器と、両端に設け
られたそれぞれの前記電流差動継電器の動作信号が不一
致でかつ、前記不足電圧継電器あるいは前記過電流継電
器の少なくともいずれか一方が動作のとき断線事故と判
定し、前記交直変換器に制御指令を出力する断線検出部
を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流送電線の地絡を伴
う断線事故を保護する直流送電線の保護装置に関する。
う断線事故を保護する直流送電線の保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、２つの交流系統を連系する交直
変換システムの構成例を示すものである。図２におい
て、電力を交流系統１から他の交流系統11へ送電する場
合、交流電力は交流母線２及び変換用変圧器３を介して
交直変換器５に送られる。この交直変換器５は順変換器
（ＲＥＣ）として働き、交流電力を直流電力に変換す
る。この直流電力は、平滑リアクトル４，７及び直流送
電線６（架空線：６Ａ，６Ｂ、ケーブル：６Ｃ）を介し
て、逆変換器（ＩＮＶ）として働く交直変換器８へ送ら
れる。この交直変換器８により直流電力から交流電力に
逆変換され、変換用変圧器９及び交流母線10を介して交
流系統11へ送られる。
変換システムの構成例を示すものである。図２におい
て、電力を交流系統１から他の交流系統11へ送電する場
合、交流電力は交流母線２及び変換用変圧器３を介して
交直変換器５に送られる。この交直変換器５は順変換器
（ＲＥＣ）として働き、交流電力を直流電力に変換す
る。この直流電力は、平滑リアクトル４，７及び直流送
電線６（架空線：６Ａ，６Ｂ、ケーブル：６Ｃ）を介し
て、逆変換器（ＩＮＶ）として働く交直変換器８へ送ら
れる。この交直変換器８により直流電力から交流電力に
逆変換され、変換用変圧器９及び交流母線10を介して交
流系統11へ送られる。
【０００３】直流線路６は、事故時の電圧変動によりケ
ーブル６Ｃから充放電される電流を補償した電流差動方
式、即ちＡ端、Ｂ端の電流を各々ＣＴ13，ＣＴ14にて検
出し、相互に伝送装置を介して送信し、ＣＴ13とＣＴ14
の電流にケーブル６Ｃからの充放電電流を補償したもの
を電流差動継電器20と24の中で同期をとって比較され
る。そして、その差分がある値以上の場合に内部事故、
ある値以下の場合に外部事故と判断する方式によって保
護される。この内外部の判断機能は、各端に設置されて
いる電流差動継電器20，24の双方に備えられており、そ
の動作は相互に無関係である。この電流差動継電器20，
24とＣＴ13，ＣＴ14の２次電流を入力とする不足電流継
電器21，25、ＰＴ12，ＰＴ15の２次電圧を入力する過電
圧継電器18，22、不足電圧継電器19，23、そして接地点
に流れるＣＴ16の２次電流を入力する直流過電流継電器
17を組み合わせて直流線路の地絡・短絡、断線（片端の
みの地絡も含む）事故を保護している。しかし、両端地
絡をともなう断線事故については、地絡・短絡事故と区
別し、断線事故として検出・保護することができなかっ
た。
ーブル６Ｃから充放電される電流を補償した電流差動方
式、即ちＡ端、Ｂ端の電流を各々ＣＴ13，ＣＴ14にて検
出し、相互に伝送装置を介して送信し、ＣＴ13とＣＴ14
の電流にケーブル６Ｃからの充放電電流を補償したもの
を電流差動継電器20と24の中で同期をとって比較され
る。そして、その差分がある値以上の場合に内部事故、
ある値以下の場合に外部事故と判断する方式によって保
護される。この内外部の判断機能は、各端に設置されて
いる電流差動継電器20，24の双方に備えられており、そ
の動作は相互に無関係である。この電流差動継電器20，
24とＣＴ13，ＣＴ14の２次電流を入力とする不足電流継
電器21，25、ＰＴ12，ＰＴ15の２次電圧を入力する過電
圧継電器18，22、不足電圧継電器19，23、そして接地点
に流れるＣＴ16の２次電流を入力する直流過電流継電器
17を組み合わせて直流線路の地絡・短絡、断線（片端の
みの地絡も含む）事故を保護している。しかし、両端地
絡をともなう断線事故については、地絡・短絡事故と区
別し、断線事故として検出・保護することができなかっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】直流送電線の事故に
は、地絡・短絡、断線事故があり、地絡・短絡事故の場
合は事故点のアークが消えるまでの間直流電流を流さな
いように交直変換器を制御し、その後再起動させるが、
断線事故の場合は、即時交直変換システムを停止しなけ
ればならない。即ち地絡・短絡事故と断線事故とでは保
護動作が異なるので明確に区別・検出し、保護をかけね
ばならない。
は、地絡・短絡、断線事故があり、地絡・短絡事故の場
合は事故点のアークが消えるまでの間直流電流を流さな
いように交直変換器を制御し、その後再起動させるが、
断線事故の場合は、即時交直変換システムを停止しなけ
ればならない。即ち地絡・短絡事故と断線事故とでは保
護動作が異なるので明確に区別・検出し、保護をかけね
ばならない。
【０００５】しかし、断線から両端とも地絡へ移行する
事故については、前記の断線事故検出用の不足電流継電
器が動作せず、かわりに地絡・短絡検出用の電流差動継
電器が片隅のみ動作および接地点の過電流継電器、両端
の不足電圧継電器が動作し、いわゆる地絡保護がかかっ
てしまう。
事故については、前記の断線事故検出用の不足電流継電
器が動作せず、かわりに地絡・短絡検出用の電流差動継
電器が片隅のみ動作および接地点の過電流継電器、両端
の不足電圧継電器が動作し、いわゆる地絡保護がかかっ
てしまう。
【０００６】つまり、両端地絡をともなう断線事故時
に、これを地絡・短絡事故と区別できず、断線保護とし
て検出・保護がかけられない。よって、本発明の目的と
するところは、直流送電線の両端地絡をともなう断線事
故の現象をとらえて、断線事故を検出する直流送電線の
保護装置を得ることにある。
に、これを地絡・短絡事故と区別できず、断線保護とし
て検出・保護がかけられない。よって、本発明の目的と
するところは、直流送電線の両端地絡をともなう断線事
故の現象をとらえて、断線事故を検出する直流送電線の
保護装置を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、直流線路保護区間の両端に設置されて
いる電流差動継電器の内外部事故判定が保護区間の両端
にて一致しないという条件とあわせて、少なくとも一方
の不足電圧継電器または接地点の過電流継電器が動作し
たいという条件を組み合わせて断線事故と判定し、変換
器へ制御指令を出力する断線検出部を設けた。
に、本発明では、直流線路保護区間の両端に設置されて
いる電流差動継電器の内外部事故判定が保護区間の両端
にて一致しないという条件とあわせて、少なくとも一方
の不足電圧継電器または接地点の過電流継電器が動作し
たいという条件を組み合わせて断線事故と判定し、変換
器へ制御指令を出力する断線検出部を設けた。
【０００８】
【作用】断線事故時に動作する一部の条件と地絡・短絡
事故時に動作する条件を組み合わせることにより、両端
地絡をともなう断線事故を検出し、断線保護として変換
器へ制御指令を出す。
事故時に動作する条件を組み合わせることにより、両端
地絡をともなう断線事故を検出し、断線保護として変換
器へ制御指令を出す。
【０００９】
【実施例】図１は直流送電線の両端地絡をともなう断線
の保護装置のブロック図について示したものである。図
１において、34，35はディジタル信号伝送装置であり、
接地点の過電流継電器17及び直流送電線の電流差動継電
器20，24が動作したら、その信号ｅ17，ｅ20，ｅ24に対
応したディジタル量の信号を相手端へ送信する。
の保護装置のブロック図について示したものである。図
１において、34，35はディジタル信号伝送装置であり、
接地点の過電流継電器17及び直流送電線の電流差動継電
器20，24が動作したら、その信号ｅ17，ｅ20，ｅ24に対
応したディジタル量の信号を相手端へ送信する。
【００１０】まず、Ａ端子側において、26は論理和（オ
ア）回路であり、不足電圧継電器19の動作信号ｅ19及び
前記信号ｅ17を入力とし、この２信号の少なくとも一方
が存在すると信号ｅ26を出力し、後段の論理積（アン
ド）回路28へ供給する。27はアンド回路であり、前記電
流差動継電器20の動作信号ｅ20と、相手端の電流差動継
電器の不動作信号ｅ24を条件とし、これが成立した時に
信号ｅ27を出力しアンド回路28へ供給する。更にこの動
作信号ｅ26と動作信号ｅ27を入力条件とし、これが成立
したときに両端地絡を伴う断線事故と判定し、保護動作
信号ｅ28を制御装置32へ出力する。
ア）回路であり、不足電圧継電器19の動作信号ｅ19及び
前記信号ｅ17を入力とし、この２信号の少なくとも一方
が存在すると信号ｅ26を出力し、後段の論理積（アン
ド）回路28へ供給する。27はアンド回路であり、前記電
流差動継電器20の動作信号ｅ20と、相手端の電流差動継
電器の不動作信号ｅ24を条件とし、これが成立した時に
信号ｅ27を出力しアンド回路28へ供給する。更にこの動
作信号ｅ26と動作信号ｅ27を入力条件とし、これが成立
したときに両端地絡を伴う断線事故と判定し、保護動作
信号ｅ28を制御装置32へ出力する。
【００１１】Ｂ端子側においても同様に、29のオア回路
に対し不足電圧継電器23とＡ端子側より送信されてきた
前記信号ｅ14の２信号の少なくとも一方が存在すると、
信号ｅ29を後段のアンド回路31へ供給する。30もアンド
回路であり、電流差動継電器24の動作信号と相手端の電
流差動継電器の不動作信号ｅ20を条件とし、これが成立
した時に信号ｅ30を出力しアンド回路31へ供給する。更
にこの動作信号ｅ29と動作信号ｅ30を入力条件とし、こ
れが成立したときに両端地絡を伴う断線事故と判定し、
保護動作信号ｅ31を制御装置33へ出力する。これによ
り、断線事故時に交直変換システムを停止させる。
に対し不足電圧継電器23とＡ端子側より送信されてきた
前記信号ｅ14の２信号の少なくとも一方が存在すると、
信号ｅ29を後段のアンド回路31へ供給する。30もアンド
回路であり、電流差動継電器24の動作信号と相手端の電
流差動継電器の不動作信号ｅ20を条件とし、これが成立
した時に信号ｅ30を出力しアンド回路31へ供給する。更
にこの動作信号ｅ29と動作信号ｅ30を入力条件とし、こ
れが成立したときに両端地絡を伴う断線事故と判定し、
保護動作信号ｅ31を制御装置33へ出力する。これによ
り、断線事故時に交直変換システムを停止させる。
【００１２】この様な構成をとることにより、直流送電
線の両端地絡をともなう断線事故を検出でき、適切な断
線保護動作をとることができる。尚、図３は直流送電線
の系統構成図を簡単に示し、両端地絡をともなう断線事
故（ａ）〜（ｄ）ケースについて示したものである。各
ケースに対する継電器の応動については図４に示す。
線の両端地絡をともなう断線事故を検出でき、適切な断
線保護動作をとることができる。尚、図３は直流送電線
の系統構成図を簡単に示し、両端地絡をともなう断線事
故（ａ）〜（ｄ）ケースについて示したものである。各
ケースに対する継電器の応動については図４に示す。
【００１３】ケース（ａ）はＲＥＣ（順変換器）側を接
地し、直流本線のＲＥＣ側６Ａでの両端地絡へ移行する
断線事故、ケース（ｂ）はＲＥＣ（順変換器）側を接地
し、直流本線のＩＮＶ側６Ｂでの両端地絡へ移行する断
線事故、ケース（ｃ）はＩＮＶ（逆変換器）側を接地
し、直流本線のＲＥＣ側６Ａでの両端地絡へ移行する断
線事故、ケース（ｄ）はＩＮＶ（逆変換器）側を接地
し、直流本線のＩＮＶ側６Ｂでの両端地絡へ移行する断
線事故、が起きた場合を示している。
地し、直流本線のＲＥＣ側６Ａでの両端地絡へ移行する
断線事故、ケース（ｂ）はＲＥＣ（順変換器）側を接地
し、直流本線のＩＮＶ側６Ｂでの両端地絡へ移行する断
線事故、ケース（ｃ）はＩＮＶ（逆変換器）側を接地
し、直流本線のＲＥＣ側６Ａでの両端地絡へ移行する断
線事故、ケース（ｄ）はＩＮＶ（逆変換器）側を接地
し、直流本線のＩＮＶ側６Ｂでの両端地絡へ移行する断
線事故、が起きた場合を示している。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば直
流送電線において、両端地絡をともなう断線事故を確実
に検出でき適切な断線保護動作の可能な直流送電線の保
護装置を提供することができる。
流送電線において、両端地絡をともなう断線事故を確実
に検出でき適切な断線保護動作の可能な直流送電線の保
護装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例による直流送電線の保護装置
のブロック図
のブロック図
【図２】２つの交流系統を連系する交直変換システムと
直流送電線の系統構成図
直流送電線の系統構成図
【図３】断線事故のケースを説明する直流送電線の系統
構成図
構成図
【図４】断線事故のケースに対する各継電器の応動を示
す図
す図
１，11…交流系統、２，10…交流母線、３，９…変換用
変圧器、４，７…平滑リアクトル、５，８…交直変換
器、６…直流送電線（６Ａ，６Ｂ…架空線、６Ｃ…ケー
ブル）、12，15…直流変成器（ＤＣＰＴ）、13，14，16
…直流変流器（ＤＣＣＴ）、17…直流過電流継電器、1
8，22…過電圧継電器、19，23…不足電圧継電器、20，2
4…電流差動継電器、21，25…不足電流継電器、26，29
…論理和（オア）回路、27，28，30，31…論理積（アン
ド）回路、32，33…制御装置、34，35…ディジタル信号
伝送装置。
変圧器、４，７…平滑リアクトル、５，８…交直変換
器、６…直流送電線（６Ａ，６Ｂ…架空線、６Ｃ…ケー
ブル）、12，15…直流変成器（ＤＣＰＴ）、13，14，16
…直流変流器（ＤＣＣＴ）、17…直流過電流継電器、1
8，22…過電圧継電器、19，23…不足電圧継電器、20，2
4…電流差動継電器、21，25…不足電流継電器、26，29
…論理和（オア）回路、27，28，30，31…論理積（アン
ド）回路、32，33…制御装置、34，35…ディジタル信号
伝送装置。
Claims (1)
- 【請求項１】 交直変換器により変換された出力を送電
する直流送電線の両端で検出される電流の差分を用い事
故の内外部判断を行う電流差動継電器と、前記直流送電
線の電圧の低下を検出する不足電圧継電器と、接地側の
前記交直変換器の接地点に流れる過電流を検出する過電
流継電器と、両端に設けられたそれぞれの前記電流差動
継電器の動作信号が不一致でかつ、前記不足電圧継電器
あるいは前記過電流継電器の少なくともいずれか一方が
動作のとき断線事故と判定し、前記交直変換器に制御指
令を出力する断線検出部を備えたことを特徴とする直流
送電線の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079938A JPH06296321A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 直流送電線の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079938A JPH06296321A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 直流送電線の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296321A true JPH06296321A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13704269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5079938A Pending JPH06296321A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 直流送電線の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06296321A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1995466B (zh) | 2006-12-14 | 2010-07-28 | 沈阳铝镁设计研究院 | 电解铝直流供电整流系统开路保护装置及控制方法 |
| CN102403699A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-04-04 | 西安交通大学 | 直流线路自适应电流差动保护方法 |
| WO2018233294A1 (zh) * | 2017-06-19 | 2018-12-27 | 天津大学 | 一种高压直流输电线路故障类型判断方法 |
| JP2021069155A (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 株式会社日立製作所 | 直流送電システムの保護制御装置及び方法 |
| US20230261461A1 (en) * | 2022-02-15 | 2023-08-17 | Robert `B. Stuart | Electric transmission line ground fault prevention methods using dual, high sensitivty monitoring |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP5079938A patent/JPH06296321A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1995466B (zh) | 2006-12-14 | 2010-07-28 | 沈阳铝镁设计研究院 | 电解铝直流供电整流系统开路保护装置及控制方法 |
| CN102403699A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-04-04 | 西安交通大学 | 直流线路自适应电流差动保护方法 |
| WO2018233294A1 (zh) * | 2017-06-19 | 2018-12-27 | 天津大学 | 一种高压直流输电线路故障类型判断方法 |
| US11029367B2 (en) | 2017-06-19 | 2021-06-08 | Tianjin University | Method for identifying fault types of high voltage direct current transmission line |
| JP2021069155A (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 株式会社日立製作所 | 直流送電システムの保護制御装置及び方法 |
| US20230261461A1 (en) * | 2022-02-15 | 2023-08-17 | Robert `B. Stuart | Electric transmission line ground fault prevention methods using dual, high sensitivty monitoring |
| US11831147B2 (en) * | 2022-02-15 | 2023-11-28 | Viking Protection Systems LLC | Electric transmission line ground fault prevention methods using dual, high sensitivity monitoring |
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