JPH0775245A - 電流差動継電装置 - Google Patents

電流差動継電装置

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JPH0775245A
JPH0775245A JP5217258A JP21725893A JPH0775245A JP H0775245 A JPH0775245 A JP H0775245A JP 5217258 A JP5217258 A JP 5217258A JP 21725893 A JP21725893 A JP 21725893A JP H0775245 A JPH0775245 A JP H0775245A
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JP
Japan
Prior art keywords
current
data
differential relay
current differential
relay
Prior art date
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Pending
Application number
JP5217258A
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English (en)
Inventor
Tomoyoshi Komaki
友義 小牧
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、電力ケーブルの事故と同時に、電流
差動継電装置の伝送路が断線した場合でも、遮断器に遮
断指令を出力でき、電力系統を保護する電流差動継電装
置を提供することにある。 【構成】本発明は、送電線の各端に設けて各端の電流値
をディジタルデータに変換し、これらのデータを相互に
伝送して保護演算を行なう電流差動継電装置において、
相手端からの伝送データの異常を検出すると、自端の電
流データを基にした過電流継電方式または電流方向継電
方式による保護を許可するようにしているので、電力ケ
ーブルの事故と同時に、電流差動継電装置の伝送路が断
線させられた場合でも、伝送不良を検出したことを条件
に過電流継電方式、または電流方向継電方式による保護
を許可して遮断指令を出力し、事故除去を可能にするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電力系統を保護する電流
差動継電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電力系統の送電線に用いる保護継電装置
としては、近年、マイクロコンピュータを応用した電流
差動継電方式を適用することが多いが、この方式は、事
故の選択性、事故の除去時間の面から有利であり、現在
は基幹系統の殆んどに採用されている。
【0003】図5は従来の伝送路を有する電力系統図で
あり、A端とB端は、各端の遮断器2A,2Bを介し送
電線1により接続される。各端には計器用変流器3A,
3Bが設けられ、A端の電流差動継電装置4AにA端の
電流iA 、B端の電流差動継電装置4BにB端の電流i
B をそれぞれ入力する。A端の電流差動継電装置4Aと
B端の電流差動継電装置4BはA端,B端の通信装置5
A,5Bを介して伝送路6により連絡される。
【0004】図6は図5の一端子分の保護継電装置のブ
ロック図であり、電流差動継電器11は、自端電流デー
タと伝送路を介して伝送された相手端電流データを入力
とし、その出力はAND回路21の入力に接続される。
事故検出継電器13の出力はAND回路21の残りの入
力に接続され、AND回路21の出力が遮断器2A、ま
たは、遮断器2Bの遮断指令に相当する。相手端から伝
送された相手端電流データは伝送不良検出回路12にも
入力され、その検出出力により電流差動継電器11を制
御している。
【0005】次に、従来の保護継電装置の動作を図5及
び図6を参照して説明する。今、送電線の保護区間内で
系統事故が発生した場合、自端電流データ,相手端電流
データにより差動電流を検出して電流差動継電器11が
動作する。また、事故検出継電器13も動作するので、
AND回路21が成立し遮断指令を発生する。ここで、
相手端電流データが正常に受信される限りは伝送不良検
出回路12はその出力を生じることはなく、電流差動継
電器11に対して特別な制御は行なわない。
【0006】一方、伝送路6あるいは通信装置5A,5
Bが異常になり、相手端電流データが正常に受信されな
い時は、伝送不良検出回路12が出力を生じ、電流差動
継電器11に対して保護演算をロックするよう制御し
て、電流差動継電器11の誤動作を防止している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】電流差動継電方式は上
記したように性能は非常に優れているが、相手端との間
に適当な通信手段を必要とするので、送電電圧の低い電
力系統においては、その重要度と通信手段の建設費が見
合わないことから採用される例は少なかった。しかし、
近年の光通信技術の発達により、光ファイバケーブルが
伝送路として与えられるだけで、電流差動継電装置が相
手端の装置との間でデータ伝送を可能にすることは、よ
く知られている。
【0008】通常、光ファイバケーブルは通信網として
専用に設置されることも多いが、ケーブル送電系統にお
いては、建設上の制約から電力ケーブルと同一経路で光
ファイバケーブルを埋設するか、電力ケーブル自体に光
ファイバケーブルが内蔵されることが多い。
【0009】図4は電力ケーブル自体に光ファイバケー
ブルを内蔵した一例である。図5の電力系統図と比較し
て電流差動継電装置4A,4B間は、従来のように通信
装置5A,5B及び伝送路6を介するのではなく、電力
ケーブル1に内蔵した光ファイバケーブル7を介して連
絡されている点に特徴がある。
【0010】ここで、ケーブル送電系統の事故について
考えると、ケーブル埋設工事中に工作機械により電力ケ
ーブルを損傷させ、短絡事故や地絡事故に至らしめるこ
とがあるが、この時は光ファイバケーブルも断線されて
いる可能性が極めて高い。
【0011】従って、図4に示すような電力ケーブルと
光ファイバケーブルが同一経路で埋設される場合に、図
6に示すような従来の電流差動継電装置を適用した場合
には、ケーブル送電系統の事故発生とともに光ファイバ
ケーブルが断線するので、相手端電流データを正常に受
信することができなくなり、伝送不良検出回路12が動
作し電流差動継電器11をロックするので、遮断指令を
出すことができず、事故除去ができないことになる。
【0012】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、電力ケーブルの事故と同時に、電流差動継電装置の
伝送路が断線させられた場合においても、遮断器に遮断
指令を出力でき、電力系統を保護する電流差動継電装置
を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1は、送電線の各端に設けて各端の
電流値をディジタルデータに変換し、これらのデータを
相互に伝送して保護演算を行なう電流差動継電装置にお
いて、相手端からの伝送データの異常を検出すると、自
端の電流データを基にした過電流継電方式または電流方
向継電方式による保護を許可するようにすることを特徴
とする。また、本発明の請求項2は、送電線の各端に設
けて各端の電流値をディジタルデータに変換し、これら
のデータを相互に伝送することにより保護演算を行なう
電流差動継電装置において、相手端から受信する前記デ
ータの異常を検出すると、相手端電流データを零制御
し、感度係数を切替えて自端電流データのみで系統を保
護することを特徴とする。さらに、本発明の請求項3
は、送電線の各端に設けて各端の電流値をディジタルデ
ータに変換し、これらのデータを相互に伝送することに
より保護演算を行なう電流差動継電装置において、相手
端から受信する前記データの異常を検出すると、自端電
流データのみ応動する電流差動継電器に切替えて系統を
保護することを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明によると、系統事故と同時に伝送路が断
線して、相手端電流データが異常になっても、自端の電
流データは正常であるので、これを基にした過電流継電
方式または電流方向継電方式による保護は可能である。
また、保護区間外で系統事故が発生した場合は伝送路が
断線しないので、過電流継電方式あるいは電流方向継電
方式による保護は許可されず、誤って遮断指令を出力す
ることはない。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図1は本発明による電流差動継電装置の一実施例の
ブロック図である。なお、同図において既に説明した図
5と同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。
【0016】同図に示すように、本実施例が図5と相違
する点は、自端電流データを入力とする過電流継電器1
4を設け、また伝送不良検出回路12の出力を所定時間
確認するオンディレイタイマ16を設け、先の過電流継
電器14の出力とともにAND回路19へ入力し、AN
D回路19の出力は電流差動継電器11の出力とともに
OR回路20を介した上で、AND回路21に入力する
ように構成した点であり、その他の構成は同一である。
【0017】次に、本実施例の作用について説明する。
まず、保護対象とする電力ケーブルの事故と同時に伝送
路が断線させられると、相手端電流データが異常にな
り、伝送不良検出回路12が動作し、直ちに電流差動継
電器11をロックする。この状態をオンディレテタイマ
16で所定時限の間確認してAND回路19へ入力信号
を与える。このとき、自端電流は、自端から供給される
事故電流に相当し、これにより過電流継電器14が動作
してAND回路19が成立し、OR回路20、AND回
路21を介して遮断指令を与える。ここで、事故検出継
電器13は、例えば不足電圧継電器や地絡過電圧継電器
が適用されるので、十分動作でき、AND回路21を阻
止することはない。
【0018】次に、保護対象の区間外の系統事故の場合
は、保護対象とする電力ケーブルと同一経路で埋設され
た伝送路は断線しないので、伝送不良検出回路12は動
作せず、電流差動継電器11は正常に電流差動演算を行
なうので、正不動作となる。一方、過電流継電器14は
動作するものの、AND回路19が成立しないので遮断
指令を与えることはない。
【0019】また、平常時において、相手端の電流差動
継電装置の不良あるいは伝送路自体が不良になった場合
について説明する。系統事故がないので、事故検出継電
器13は不動作であること、また過電流継電器14は負
荷電流では動作しない整定にしているので、不動作であ
ることより相手端電流データの受信が異常になったとし
ても遮断指令を与えることはない。ここで、過電流継電
器14は、電流の方向が保護区間の内部方向であること
を合わせて検出する機能を付加した電流方向継電器であ
ってもよい。
【0020】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、電力ケーブルを保護する電流差動継電装置に
おいて、相手端と連絡する伝送路が保護対象とする電力
ケーブルと同一経路で埋設されており、電力ケーブルの
事故時には伝送路の断線も生じる場合においても、伝送
不良を検出したことを条件に自端から供給する事故電流
を入力とする過電流継電方式または電流方向継電方式に
よる保護を許可することにより遮断指令を出力して、事
故を除去することができる。
【0021】図2は本発明の他の実施例のブロック図で
あり、本実施例が図1の構成と相違する点は、オンディ
レイタイマ16の出力にワンショットタイマ18を追加
した構成にあり、その他の構成は同一であるので、同一
部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0022】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例では、過電流継電器14による保護を許可する
期間、即ち、AND回路19を活かす期間を、オンディ
レイタイマ16が出力を生じてからワンショットタイマ
18で決定される時間に限定した点に特徴がある。これ
により、伝送路の不良と保護区間の外部事故との時間的
な重なりの機会を減少させることができるので、上記実
施例の効果に加えて、誤動作側の信頼度をより高めるこ
とができる。
【0023】図3は本発明のさらに他の実施例のブロッ
ク図である。同図において、iA は自端電流瞬時値デー
タ、iB は相手端電流瞬時値データであり、このiA
B からiA ,iB ,iA +iB の実効値|IA |,|
B|,|IA +IB |を算出し、|IA +IB |≧k
1 (|IA |+|IB |)+k0 …(1)なる条件を満
たすとき、遮断指令を出力するものである。ここで、c
ontAはiA の零制御、contBはiB の零制御、
1 は比例抑制係数、k0 は感度係数である。
【0024】従来、伝送不良時はiB が信頼できないた
めcontBにより入力を零に制御している。この時事
故が発生するとiA が差電流として発生することになる
ので、contAも同時に零に制御されることになり遮
断指令を出力しない。
【0025】そこで、本実施例では伝送不良時にはco
ntBによりiB =0となるが、事故時にはcontA
は不動作としている。そうすると、iA が入力されるの
で、差電流が発生し、同時に感度係数k0 をk2 =mk
0 へ切替えると、上記(1)式は|IA |≧k1 |IA
|+k2 …(2)となるので、負荷電流で不動作、事故
電流で動作できるk2 へ切替えておけば事故時には遮断
指令を出力する。
【0026】上述したように、本実施例では伝送不良時
に事故が発生すると、差電流iA により電流差動継電器
の感度係数をk2 =mk0 に切替えることにより遮断指
令を出力するように構成しているが、図3の回路では、
contBの零制御で閉じる接点と直列に実効値|IA
|を算出し、|IA |≧k2 なる条件で遮断指令を出力
する回路を追加してiA と並列に設けても本実施例と同
様の効果を有する。さらにまた、この変形例としてiA
の実効値|IA |を算出し、IA ≧k2 なる条件とco
ntBのiB 零制御のアンド条件で遮断指令を出力する
回路を図3の回路に付加しても本実施例と同様の効果を
有する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
電力ケーブルの事故と同時に、電流差動継電装置の伝送
路が断線させられた場合でも、伝送不良を検出したこと
を条件に過電流継電方式、または電流方向継電方式によ
る保護を許可して遮断指令を出力し、事故除去を可能に
する電流差動継電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電流差動継電装置の一実施例のブ
ロック図。
【図2】本発明の電流差動継電装置の他の実施例のブロ
ック図。
【図3】本発明の電流差動継電装置のさらに他の実施例
のブロック図。
【図4】従来の電力ケーブル自体に光ファイバーを内蔵
した電力系統図。
【図5】従来の伝送路に電流差動装置を設けた電力系統
図。
【図6】図5の電流差動継電装置のブロック図。
【符号の説明】
1…送電線または電力ケーブル、2A,2B…遮断器、
3A,3B…計器用変流器、4A,4B…電流差動継電
器、5A,5B…通信装置、6…伝送路、7…伝送路、
11…電流差動継電器、12…伝送不良検出回路、13
…事故検出継電器、14…過電流継電器、16…オンデ
ィレイタイマ、18…ワンショットタイマ、19,21
…アンド回路、20…オア回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送電線の各端に設けて各端の電流値をデ
    ィジタルデータに変換し、これらのデータを相互に伝送
    することにより保護演算を行なう電流差動継電装置にお
    いて、相手端から受信する前記データの異常を検出する
    と、電流差動継電方式による保護を阻止し、自端の電流
    を入力とする過電流継電方式または電流方向継電方式に
    よる保護を許可することを特徴とする電流差動継電装
    置。
  2. 【請求項2】 送電線の各端に設けて各端の電流値をデ
    ィジタルデータに変換し、これらのデータを相互に伝送
    することにより保護演算を行なう電流差動継電装置にお
    いて、相手端から受信する前記データの異常を検出する
    と、相手端電流データを零制御し、感度係数を切替えて
    自端電流データのみで系統を保護することを特徴とする
    電流差動継電装置。
  3. 【請求項3】 送電線の各端に設けて各端の電流値をデ
    ィジタルデータに変換し、これらのデータを相互に伝送
    することにより保護演算を行なう電流差動継電装置にお
    いて、相手端から受信する前記データの異常を検出する
    と、自端電流データのみ応動する電流差動継電器に切替
    えて系統を保護することを特徴とする電流差動継電装
    置。
JP5217258A 1993-09-01 1993-09-01 電流差動継電装置 Pending JPH0775245A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118630697A (zh) * 2024-06-25 2024-09-10 国网河南省电力公司信息通信分公司 一种用于交流差动保护的光纤通路切换控制方法

Cited By (1)

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