JPH0670446A - Digital ground fault phase selection relay - Google Patents

Digital ground fault phase selection relay

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Publication number
JPH0670446A
JPH0670446A JP21192292A JP21192292A JPH0670446A JP H0670446 A JPH0670446 A JP H0670446A JP 21192292 A JP21192292 A JP 21192292A JP 21192292 A JP21192292 A JP 21192292A JP H0670446 A JPH0670446 A JP H0670446A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
voltage
ground fault
accident
undervoltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP21192292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Saito
浩 斎藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP21192292A priority Critical patent/JPH0670446A/en
Publication of JPH0670446A publication Critical patent/JPH0670446A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル地絡相選別継電器において、動作
時間を遅らせることなく、事故除去時の健全相誤動作を
防止する。 【構成】 電力系統の三相電圧を導入し、各相毎に電圧
の大きさが所定のレベル以下であることで電力系統に発
生した地絡事故相を検出する不足電圧検出要素(|Vm
|≦Vk )と前記不足電圧検出要素の所定時間前の当該
相電圧が所定のレベル以上で動作し、健全相と判断する
過電圧検出要素(|Vm-n |≧K・VN )を有し、前記
過電圧検出要素が動作である場合に一定期間、前記不足
電圧検出要素の動作出力を無効にするよう構成した。
(57) [Abstract] [Purpose] In a digital ground fault phase selection relay, prevent a normal phase malfunction when eliminating an accident without delaying the operation time. [Structure] An undervoltage detection element (| Vm that detects a ground fault phase that has occurred in the power system when the three-phase voltage of the power system is introduced and the magnitude of the voltage is below a predetermined level for each phase.
.Vertline..ltoreq.Vk) and an overvoltage detection element (.vertline.Vm-n.vertline..gtoreq.K.VN) that determines that the phase voltage of the undervoltage detection element is equal to or higher than a predetermined level before a predetermined time, and is a sound phase When the overvoltage detecting element is in operation, the operation output of the undervoltage detecting element is invalidated for a certain period.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統に発生した事
故時の電圧低下を検出して、単相トリップ用の地絡事故
相の選別に適用されるディジタル地絡相選別継電器に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital ground fault phase selection relay which is applied to a ground fault phase selection for a single phase trip by detecting a voltage drop at the time of an accident occurring in a power system.

【0002】[0002]

【従来の技術】単相の再閉路を考慮して一線地絡事故時
は事故相のみ遮断器を引き外す、いわゆる単相再閉路方
式では、地絡相選別継電器として不足電圧継電器を設
け、一線地絡事故時、三相引き外し回路をロックするよ
うにしている。このため、地絡相選別継電器としての不
足電圧継電器は、他の継電器に対し高速に検出すること
が要求される。
2. Description of the Related Art In consideration of single-phase reclosing, one-line ground fault, the circuit breaker is tripped only in the fault phase. In the so-called single-phase reclosing system, an undervoltage relay is provided as a ground fault phase selection relay, and one line At the time of a ground fault, the three-phase trip circuit is locked. Therefore, the undervoltage relay as the ground fault phase selection relay is required to detect at high speed with respect to other relays.

【0003】ディジタル不足電圧継電器の構成は、電気
学会発行の「保護継電工学」P−101にも示されてい
るように、サンプルホールド回路,A/D変換回路,デ
ィジタルプロセッサーなどを使用し、サンプリングされ
たディジタル量としての電圧データを用い、電圧の振幅
を算出し、算出された値が整定値レベル以下で動作出力
する継電器である。なお、ディジタルリレーの構成及び
電圧算出方法等は周知の技術であり、又、本発明の主目
的ではないためこれ以上は述べない。
The configuration of the digital undervoltage relay uses a sample hold circuit, an A / D conversion circuit, a digital processor, etc., as shown in "Protective Relay Engineering" P-101 published by the Institute of Electrical Engineers of Japan. It is a relay that calculates the amplitude of the voltage by using the voltage data as the sampled digital amount and outputs the operation when the calculated value is equal to or lower than the set value level. The configuration of the digital relay, the voltage calculation method, and the like are well known in the art, and are not the main object of the present invention, and will not be described further.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】抵抗接地系の単相トリ
ップ用相選別リレーとして不足電圧継電器を適用した場
合、単相再閉路が成功し事故除去したときに位相急変が
生じ、単相再閉路したにも拘らず、健全相の不足電圧継
電器が誤動作することがある。抵抗接地系における一線
地絡時の三相電圧ベクトルは、電気学会発行の「保護継
電工学」P−43にも示されているように、健全相電圧
の中性点(擬時中性点)は、零相電圧分だけ持ち上がる
ため事故前に対し位相が変化する。このため事故除去さ
れ元の位相関係に戻る時に位相急変が発生することにな
る。これを電圧波形として示したものが図4である。
When an undervoltage relay is applied as a phase selection relay for a single-phase trip of a resistance grounding system, a single-phase reclosing is successful and a sudden phase change occurs when the accident is eliminated, resulting in a single-phase reclosing. Nevertheless, the undervoltage relay of the sound phase may malfunction. The three-phase voltage vector at the time of one-line ground fault in the resistance grounding system is shown in "Protective relay engineering" P-43 published by the Institute of Electrical Engineers of Japan, as shown in P-43. ), The phase changes from before the accident because it is lifted by the zero-phase voltage. Therefore, when the accident is eliminated and the original phase relationship is restored, a sudden phase change occurs. This is shown in FIG. 4 as a voltage waveform.

【0005】こうした電圧波形がリレーに入力された場
合、アナログフィルターの出力は、図5に示すように事
故除去直後の電圧の振幅が低下し(同図A部)、単に不
足電圧を検出するだけの従来技術による不足電圧継電器
では、健全相にも拘らず、不足電圧継電器が一瞬誤動作
し、事故相と判断される。このとき、トリップに関わる
主たる継電器が復帰していないと上記健全相の不足電圧
継電器の誤動作により遮断器を引き外してしまうことに
なる。この不足電圧継電器の誤動作を防止する手段の一
つは、動作照合を複数回実施することが考えられるが、
この方法によれば動作時間が遅くなり、前述の高速動作
という要求仕様を満足できなくとなるという欠点があ
る。
When such a voltage waveform is input to the relay, the output of the analog filter has a reduced amplitude of the voltage immediately after the accident is removed as shown in FIG. 5 (part A in the same figure), and simply detects an undervoltage. In the undervoltage relay according to the related art, the undervoltage relay malfunctions for a moment despite the sound phase, and it is determined to be the accident phase. At this time, if the main relay related to the trip is not restored, the circuit breaker will be tripped due to the malfunction of the undervoltage relay of the sound phase. One of the means to prevent the malfunction of this undervoltage relay is to carry out the operation verification multiple times.
According to this method, there is a drawback that the operation time becomes slow and it becomes impossible to satisfy the above-mentioned required specifications of high-speed operation.

【0006】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、動作時間を遅らせることなく、事故除
去時の健全相誤動作を防止するようにしたディジタル地
絡相選別継電器を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a digital ground fault phase selection relay capable of preventing a malfunction of a sound phase when eliminating an accident without delaying an operation time. It is an object.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、電力系統の電圧を一定周期でサンプリング
し、サンプリング値をアナログ・ディジタル変換した
後、このディジタルデータを用いて電力系統に発生した
地絡事故の相選別として適用されるディジタル地絡相選
別継電器において、事故中の健全相の電圧振幅値が所定
のレベルより大きいことを検出して、事故除去時の健全
相の不足電圧継電器の誤動作を防止するように構成し
た。
In order to achieve the above object, according to the present invention, the voltage of the power system is sampled at a constant cycle, the sampling value is converted from analog to digital, and then generated in the power system using this digital data. In a digital ground fault phase selection relay applied as a phase selection for a ground fault, the undervoltage relay of a sound phase at the time of fault removal is detected by detecting that the voltage amplitude value of the sound phase during the accident is larger than a predetermined level. It is configured to prevent the malfunction of.

【0008】[0008]

【作用】事故中の電圧振幅値を検出する構成としたため
動作時間を遅らせることなく、事故除去時の健全相誤動
作防止が図れる。
Since the voltage amplitude value during an accident is detected, the sound phase malfunction can be prevented when the accident is eliminated without delaying the operation time.

【0009】[0009]

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図1
は本発明の実施例を示すブロック図である。図1は各相
毎に構成されるものであり、この図において、 |Vm |≦Vk ………………………………………………(1) は、従来技術により判定される不足電圧継電器の動作式
を示している。Vk は整定値、|Vm |は最新のサンプ
リング時点における電圧の振幅値である。また、 |Vm-n |≧K・VN …………………………………………(2) は事故中の電圧レベルが所定のレベル以上にあるか否か
を判別する式であり、抵抗接地系における一線地絡事故
時の健全相電圧の上昇を検出するものである。ここで、
|Vm-n |は最新のサンプリング時点からnサンプリン
グ前の電圧振幅値、Kは定数、VN は定格電圧レベルを
示している。Kは一線地絡事故時の健全相電圧の上昇を
検出できればよいので、例えば1.2に設定する。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 is constructed for each phase. In this figure, | Vm | ≦ Vk ………………………………………… (1) is determined by the conventional technique. The operation formula of the undervoltage relay is shown. Vk is a settling value, and | Vm | is an amplitude value of the voltage at the latest sampling time. Moreover, | Vm-n | ≧ K · VN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… (……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. That is, the rise of the healthy phase voltage at the time of a one-line ground fault in the resistance grounding system is detected. here,
.Vertline.Vm-n.vertline. Indicates a voltage amplitude value n samplings before the latest sampling time, K indicates a constant, and VN indicates a rated voltage level. K should be set to 1.2, for example, as long as it can detect an increase in the sound phase voltage at the time of a one-line ground fault.

【0010】本構成によれば、事故発生時、事故相は、
(2)式の左辺が定格電圧レベルであるため成立せず、
(1)式に従い動作出力する。一方、健全相は、(1)
式そのものが動作しない。また、一線地絡時の事故中の
健全相電圧は、定格電圧以上になるため(2)式が成立
しており、前述の事故除去時の(1)式の誤動作は
(2)式によりブロックされ、健全相の誤出力はない。
二線短絡,二線地絡時は、健全相電圧の位相は余り変化
せず、事故除去時の位相急変はわずかであるため(1)
式は誤動作しない。
According to this configuration, when an accident occurs, the accident phase is
It does not hold because the left side of equation (2) is the rated voltage level,
The operation is output according to the equation (1). On the other hand, the healthy phase is (1)
The expression itself does not work. Also, since the sound phase voltage during an accident at the time of a one-line ground fault is higher than the rated voltage, formula (2) is established, and the malfunction of formula (1) at the time of eliminating the accident is blocked by formula (2). There is no erroneous output of the sound phase.
During a two-wire short-circuit or a two-wire ground fault, the phase of the healthy phase voltage does not change much, and the sudden phase change at the time of eliminating the accident is slight (1).
The formula does not malfunction.

【0011】本実施例では、不足電圧継電器の当該相と
同相の事故中の電圧振幅値が所定より大きいか否かの判
別を行なうように構成しているため、事故発生時の動作
時間性能を従来どおり維持しつつ、事故除去時の位相急
変が原因で健全相の不足電圧継電器が誤動作することを
防止している。
In this embodiment, since it is configured to determine whether the voltage amplitude value of the undervoltage relay in the same phase as the relevant phase during the accident is larger than a predetermined value, the operation time performance at the time of occurrence of the accident is improved. While maintaining the same level as before, it is possible to prevent the malfunction of the undervoltage relay of the sound phase due to the sudden phase change at the time of eliminating the accident.

【0012】第1の実施例では、不足電圧継電器の当該
相と同相の事故中の電圧振幅値が所定より大きいか否か
の判別をしているが、以下に示す第2の実施例は、不足
電圧継電器の当該相に対して他相の電圧振幅値が所定よ
り大きいか否かの判別を行なうように構成したものであ
る。第1の実施例のブロック図を図2に示す。図2にお
いて、 |Vam|≦Vk ………………………………………………(3) は、従来技術により判定されるA相の不足電圧継電器の
動作式を示しており、Vk は設定値、|Vam|は最新の
サンプリング時点におけるA相電圧の振幅値である。ま
た、 |Vbm-n|≧K・VN ………………………………………(4) |Vcm-n|≧K・VN ………………………………………(5) はそれぞれ事故中のB相,C相電圧振幅値が所定のレベ
ル以上にあるか否かを判別する式である。ここでは、A
相について記載しているが、B,C相につても同様に、
B相については事故中のA,C相電圧を、C相について
は事故中のA,B相電圧を用いる。
In the first embodiment, it is judged whether or not the voltage amplitude value of the undervoltage relay in phase with the relevant phase during the accident is larger than a predetermined value. However, the second embodiment shown below is as follows: It is configured to determine whether the voltage amplitude value of the other phase is larger than a predetermined value with respect to the relevant phase of the undervoltage relay. A block diagram of the first embodiment is shown in FIG. In FIG. 2, | Vam | ≦ Vk …………………………………… (3) shows the operation formula of the A-phase undervoltage relay determined by the prior art. Where Vk is the set value and | Vam | is the amplitude value of the A-phase voltage at the latest sampling time. Also, | Vbm-n | ≧ K ・ VN ………………………………………… (4) | Vcm-n | ≧ K ・ VN …………………………………… (5) is an equation for determining whether or not the B-phase and C-phase voltage amplitude values during the accident are above a predetermined level. Here, A
Although the phases are described, the same applies to the B and C phases.
The accidental A and C phase voltages are used for the B phase, and the accidental A and B phase voltages are used for the C phase.

【0013】本構成において、事故発生時、事故相は、
第1の実施例同様に(3)式に従い動作出力する。しか
し、事故発生からnサンプリング経過すると(4)式も
しくは(5)式が成立し動作出力が復帰するため、オフ
ディレータイマーを設けている。このオフディレータイ
マーは、不要であれば設定しなくともよい。事故除去時
の健全相については第1の実施例と同様の効果がある。
In this configuration, when an accident occurs, the accident phase is
Similar to the first embodiment, the operation output is performed according to the equation (3). However, since the equation (4) or (5) is satisfied and the operation output is restored when n samplings have elapsed from the occurrence of the accident, an off-delay timer is provided. This off-delay timer may not be set if it is unnecessary. With regard to the sound phase at the time of eliminating the accident, the same effect as that of the first embodiment is obtained.

【0014】上記第1の実施例及び第2の実施例では、
事故中の電圧として各相電圧を用い10成としている
が、第3の実施例では、零相電圧のレベルが所定のレベ
ル以上か否かを判別するように構成したものである。第
3の実施例のブロック図を図3に示す。図3において、 |V0m-n|≧Vk ……………………………………………(6) は、事故中の零相電圧のレベルを検出する式である。第
1の実施例でも記載したように事故除去時の健全相の不
足電圧継電器の誤動作は、一線地絡事故時が問題となる
ため、一線地絡事故を(6)式で検出しようとしてい
る。オフディレータイマーの設定理由は、第2の実施例
と同意である。本第3の実施例でも第1の実施例と同等
の効果を期待できる。なお、上記の実施例では、電圧の
み単一入力の場合の不足電圧継電器を示したが、電流補
償形についても同様の構成とすることができる。
In the above first and second embodiments,
Each phase voltage is used as the voltage during an accident and is set to 10. However, in the third embodiment, it is configured to determine whether or not the level of the zero phase voltage is equal to or higher than a predetermined level. A block diagram of the third embodiment is shown in FIG. In FIG. 3, | V0m-n | ≧ Vk …………………………………… (6) is an equation for detecting the zero-phase voltage level during an accident. As described in the first embodiment, since the malfunction of the undervoltage relay of the sound phase at the time of eliminating the accident becomes a problem at the time of the one-line ground fault, the one-line ground fault is detected by the equation (6). The reason for setting the off-delay timer is the same as in the second embodiment. Also in the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be expected. In addition, in the above embodiment, the undervoltage relay in the case where only the voltage is input is shown, but the current compensation type may have the same configuration.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば単
相トリップ用の相選別リレーとして適用されるディジタ
ル不足電圧継電器いおいて、事故中の電圧振幅値が所定
のレベルより大きいことを検出する構成としたため、動
作時間を遅らせることなく、事故除去時の健全相の不足
電圧継電器の誤動作を防止できる。
As described above, according to the present invention, in a digital undervoltage relay applied as a phase selection relay for a single-phase trip, it is confirmed that the voltage amplitude value during an accident is larger than a predetermined level. Since the detection is performed, it is possible to prevent the malfunction of the undervoltage relay of the sound phase at the time of eliminating the accident without delaying the operation time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による不足電圧継電器のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an undervoltage relay according to the present invention.

【図2】第2の実施例を実現するためのブロック図。FIG. 2 is a block diagram for realizing a second embodiment.

【図3】第3の実施例を実現するためのブロック図。FIG. 3 is a block diagram for realizing a third embodiment.

【図4】一線地絡事故時及び事故除去時の健全相の電圧
波形。
FIG. 4 is a voltage waveform of a sound phase at the time of a one-line ground fault and at the time of eliminating the accident.

【図5】図4の電圧波形が入力されたアナログフィルタ
ー出力波形を示す図。
5 is a diagram showing an analog filter output waveform to which the voltage waveform of FIG. 4 is input.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Vm 最新サンプリング時点の電圧の振幅値 Vk 最新サンプリング時点の電圧の整定値 Vm-n 最新サンプリング時点からnサンプリング前の
電圧の振幅値 Vam 最新サンプリング時点におけるA相電圧の振幅値
Vm Amplitude value of voltage at the latest sampling point Vk Voltage settling value at the latest sampling point Vm-n Amplitude value of voltage before n sampling from the latest sampling point Vam Amplitude value of phase A voltage at the latest sampling point

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力系統の三相電圧を導入し、各相毎に
電圧の大きさが所定のレベル以下であることで電力系統
に発生した地絡事故相を検出する不足電圧検出要素と前
記不足電圧検出要素の所定時間前の当該相電圧が所定の
レベル以上で動作し、健全相と判断する過電圧検出要素
を有し、前記過電圧検出要素が動作である場合に一定期
間、前記不足電圧検出要素の動作出力を無効にすること
を特徴とするディジタル地絡相選別継電器。
1. An undervoltage detection element for detecting a ground fault phase that has occurred in a power system when a three-phase voltage of the power system is introduced and the magnitude of the voltage is less than a predetermined level for each phase. The undervoltage detection element has an overvoltage detection element that operates at a predetermined level or more before a predetermined time of the undervoltage detection element and determines that it is in a healthy phase, and detects the undervoltage for a certain period when the overvoltage detection element is operating. A digital ground fault phase selection relay characterized by nullifying the operation output of an element.
JP21192292A 1992-08-10 1992-08-10 Digital ground fault phase selection relay Pending JPH0670446A (en)

Priority Applications (1)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010044621A (en) * 2008-08-13 2010-02-25 Toshiba Corp Earth fault detection device of reactive power compensator
JP2011045215A (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Hitachi Ltd Ground fault distance protective relay device

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