JPH11205996A - 遮断器の制御方法および保護継電装置 - Google Patents
遮断器の制御方法および保護継電装置Info
- Publication number
- JPH11205996A JPH11205996A JP10007723A JP772398A JPH11205996A JP H11205996 A JPH11205996 A JP H11205996A JP 10007723 A JP10007723 A JP 10007723A JP 772398 A JP772398 A JP 772398A JP H11205996 A JPH11205996 A JP H11205996A
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- Japan
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- current
- protection relay
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- transmission line
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電力系統の事故電流が直流分を多く含んでいて
遮断不能になるのを防止し、遮断器を確実にかつ速やか
にトリップさせる。 【解決手段】保護継電装置14は自端電流12a及び相
手端電流15aを周期的に取り込み、保護リレー演算モ
ジュール21による演算結果を出力する。送電線10に
事故の発生した場合、トリップ信号21a(=1)が出
力される。さらに、自端側の電流情報12aを直流分検
出モジュール22に取り込み、直流分22aが規定値K
以上の場合は、論理回路23から信号23a=1を論理
回路24に出力し、トリップ信号14aの出力をロック
する。直流分22aが規定値K以下への低下で信号23
a=0となり、トリップ信号14aが遮断器11に出力
される。この結果、遮断器11は電流12aの最初のゼ
ロクロス点で引き外しされる。
遮断不能になるのを防止し、遮断器を確実にかつ速やか
にトリップさせる。 【解決手段】保護継電装置14は自端電流12a及び相
手端電流15aを周期的に取り込み、保護リレー演算モ
ジュール21による演算結果を出力する。送電線10に
事故の発生した場合、トリップ信号21a(=1)が出
力される。さらに、自端側の電流情報12aを直流分検
出モジュール22に取り込み、直流分22aが規定値K
以上の場合は、論理回路23から信号23a=1を論理
回路24に出力し、トリップ信号14aの出力をロック
する。直流分22aが規定値K以下への低下で信号23
a=0となり、トリップ信号14aが遮断器11に出力
される。この結果、遮断器11は電流12aの最初のゼ
ロクロス点で引き外しされる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統を保護す
る保護継電装置に関し、特に、交流系統に直流分が含ま
れる場合の保護継電方式に関する。
る保護継電装置に関し、特に、交流系統に直流分が含ま
れる場合の保護継電方式に関する。
【0002】
【従来の技術】送配電の交流電力系統で、保護継電装置
は電力系統の各種状態量を取り込んで演算して系統状態
を判定し、たとえば送電線の地絡などを検出すると遮断
器へトリップ指令を出力し、遮断器は事故電流のゼロク
ロス点で引き外しされる。
は電力系統の各種状態量を取り込んで演算して系統状態
を判定し、たとえば送電線の地絡などを検出すると遮断
器へトリップ指令を出力し、遮断器は事故電流のゼロク
ロス点で引き外しされる。
【0003】近年、電力系統の増大にともない、事故電
流とともに直流分が増大する傾向にある。図4に、事故
電流波形とトリップ出力のタイムチャートを示す。
(a)の場合のように、直流分による遷移が小さく、直
流分時定数τが50〜100ms程度であれば、トリップ
指令を出力する時間T0の事故電流には直流分がほとん
ど含まれていないため、遮断器は指令後のゼロクロス点
で問題なく引外しできた。一方、(b)の場合のよう
に、直流分の増大により事故電流の直流分時定数τが1
00〜200ms程度となると、トリップ指令時T0の事
故電流には直流分が多く含まれ、ゼロクロス点に到達す
るまでに数〜十数サイクルかかるため、この間に遮断器
の接点にアークが発生して損傷ないし遮断不能になると
いう問題が生じている。
流とともに直流分が増大する傾向にある。図4に、事故
電流波形とトリップ出力のタイムチャートを示す。
(a)の場合のように、直流分による遷移が小さく、直
流分時定数τが50〜100ms程度であれば、トリップ
指令を出力する時間T0の事故電流には直流分がほとん
ど含まれていないため、遮断器は指令後のゼロクロス点
で問題なく引外しできた。一方、(b)の場合のよう
に、直流分の増大により事故電流の直流分時定数τが1
00〜200ms程度となると、トリップ指令時T0の事
故電流には直流分が多く含まれ、ゼロクロス点に到達す
るまでに数〜十数サイクルかかるため、この間に遮断器
の接点にアークが発生して損傷ないし遮断不能になると
いう問題が生じている。
【0004】この対策として、特開昭55−17955
号ではオフセットに正レベル、負レベル設定を設けて、
事故電流波形の直流偏移が正から負レベル以下または負
から正レベル以上となる時点を検出して、事故電流にゼ
ロクロス点が存在していることを判定し、その後にトリ
ップ指令を出力する方式を提案している。
号ではオフセットに正レベル、負レベル設定を設けて、
事故電流波形の直流偏移が正から負レベル以下または負
から正レベル以上となる時点を検出して、事故電流にゼ
ロクロス点が存在していることを判定し、その後にトリ
ップ指令を出力する方式を提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術では、遮断器のトリップ指令の出力に本来は必要の
ないゼロクロス点の判定を伴うため、回路構成が複雑に
なる。また、事故電流に零クロス点が存在ないし直流分
がほとんど含まれず、トリップ可能な状態であるのにも
かかわらず、オフセットの上/下レベルを超えないため
に零クロス点の検出が行なわれず、その分トリップ指令
の出力が遅れて事故が拡大してしまう恐れがある。
技術では、遮断器のトリップ指令の出力に本来は必要の
ないゼロクロス点の判定を伴うため、回路構成が複雑に
なる。また、事故電流に零クロス点が存在ないし直流分
がほとんど含まれず、トリップ可能な状態であるのにも
かかわらず、オフセットの上/下レベルを超えないため
に零クロス点の検出が行なわれず、その分トリップ指令
の出力が遅れて事故が拡大してしまう恐れがある。
【0006】本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑
み、事故電流に直流分が含まれる場合に、直流分の減衰
による最初の零クロス点で即座に遮断器を引き外す事が
できるしゃ断器の制御方法と、そのための保護継電装置
を提供することにある。
み、事故電流に直流分が含まれる場合に、直流分の減衰
による最初の零クロス点で即座に遮断器を引き外す事が
できるしゃ断器の制御方法と、そのための保護継電装置
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、交流電力系統の各送電線から電流を検出して周期
的に所定の保護リレー演算を行ない、演算結果により前
記電流が故障電流と判定される場合に前記送電線を接続
する遮断器をトリップする制御方法において、前記故障
電流から直流分を検出し、その直流値が遮断可能な所定
値に減衰するまで前記遮断器へのトリップ指令をロック
することを特徴とする。
明は、交流電力系統の各送電線から電流を検出して周期
的に所定の保護リレー演算を行ない、演算結果により前
記電流が故障電流と判定される場合に前記送電線を接続
する遮断器をトリップする制御方法において、前記故障
電流から直流分を検出し、その直流値が遮断可能な所定
値に減衰するまで前記遮断器へのトリップ指令をロック
することを特徴とする。
【0008】前記所定値は、直流偏位している故障電流
がゼロクロス点に到達する前に前記ロックを解除できる
ように設定することを特徴とする。
がゼロクロス点に到達する前に前記ロックを解除できる
ように設定することを特徴とする。
【0009】また、本発明の継電保護装置は、遮断器を
介して送電線を接続する交流電力系統から、前記送電線
の電流を含む系統の状態量を周期的に取り込んで所定の
保護リレー演算を行ない、演算結果による故障判定時に
前記遮断器にトリップ指令を出力する装置において、前
記電流から直流分を検出する直流検出手段と、前記直流
分が一定値を越える場合に前記トリップ指令の出力をロ
ックし、前記直流分が一定値以下となる場合に前記ロッ
クを解除する遮断器トリップ指令ロック手段を設けたこ
とを特徴とする。なお、前記直流検出手段は、ローパス
フィルタによって構成できる。
介して送電線を接続する交流電力系統から、前記送電線
の電流を含む系統の状態量を周期的に取り込んで所定の
保護リレー演算を行ない、演算結果による故障判定時に
前記遮断器にトリップ指令を出力する装置において、前
記電流から直流分を検出する直流検出手段と、前記直流
分が一定値を越える場合に前記トリップ指令の出力をロ
ックし、前記直流分が一定値以下となる場合に前記ロッ
クを解除する遮断器トリップ指令ロック手段を設けたこ
とを特徴とする。なお、前記直流検出手段は、ローパス
フィルタによって構成できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照しながら詳細に説明する。なお、各図を通して同等
の要素には同一の符号を付している。
参照しながら詳細に説明する。なお、各図を通して同等
の要素には同一の符号を付している。
【0011】図2は、本発明を適用する電力系統保護継
電方式の概略の構成を示す。保護対象である交流電力系
統に、端部の遮断器11を介して送電線10を接続して
いる(他端の遮断器は図示を省略)。保護継電装置14
は自端のCT電流12aを取り込んで演算し、送電線1
0の故障を検出すると遮断器11をトリップする保護指
令14aを出力する。本実施例の保護継電装置14は、
自端の設置点の電気条件だけでなく、送電線10の他端
の情報15a(ここでは、電流13a)を保護継電装置
15から導入して総合判断する、選択性能のすぐれたデ
ィジタル電流差動保護継電装置として構成されている。
電方式の概略の構成を示す。保護対象である交流電力系
統に、端部の遮断器11を介して送電線10を接続して
いる(他端の遮断器は図示を省略)。保護継電装置14
は自端のCT電流12aを取り込んで演算し、送電線1
0の故障を検出すると遮断器11をトリップする保護指
令14aを出力する。本実施例の保護継電装置14は、
自端の設置点の電気条件だけでなく、送電線10の他端
の情報15a(ここでは、電流13a)を保護継電装置
15から導入して総合判断する、選択性能のすぐれたデ
ィジタル電流差動保護継電装置として構成されている。
【0012】図1は、一実施例によるディジタル保護継
電装置の構成図を示す。保護継電装置14は、自端の電
流12aと相手端の電流15aを取り込んで所定の保護
リレー演算処理を行ない、送電線10の異常時にトリッ
プ信号21aを出力する、従来と同様の保護リレー演算
モジュール21を備えている。
電装置の構成図を示す。保護継電装置14は、自端の電
流12aと相手端の電流15aを取り込んで所定の保護
リレー演算処理を行ない、送電線10の異常時にトリッ
プ信号21aを出力する、従来と同様の保護リレー演算
モジュール21を備えている。
【0013】さらに、電流12aから直流分を検出する
直流分検出モジュール22と、直流分状態量22aが規
定値K以上の場合に1、K未満の場合に0となる直流分
検出信号23aを出力する論理回路23、及び信号23
a=1の場合に遮断器11へのトリップ指令14aをロ
ックする論理回路24とからなるトリップ指令ロック回
路25を設けている。なお、論理回路23は直流分状態
量22aを絶対値で扱い、電流12aの直流偏位の正負
いずれにも対応可能としている。
直流分検出モジュール22と、直流分状態量22aが規
定値K以上の場合に1、K未満の場合に0となる直流分
検出信号23aを出力する論理回路23、及び信号23
a=1の場合に遮断器11へのトリップ指令14aをロ
ックする論理回路24とからなるトリップ指令ロック回
路25を設けている。なお、論理回路23は直流分状態
量22aを絶対値で扱い、電流12aの直流偏位の正負
いずれにも対応可能としている。
【0014】ここで、規定値Kは0よりやや大きく、ト
リップによる遮断器でのアーク発生が問題にならない直
流レベルに設定される。直流分状態量22aが規定値K
未満の場合は信号23a=0となり、トリップ信号21
aのロックが外れ、これによって遮断器11へトリップ
指令14aが出力される。
リップによる遮断器でのアーク発生が問題にならない直
流レベルに設定される。直流分状態量22aが規定値K
未満の場合は信号23a=0となり、トリップ信号21
aのロックが外れ、これによって遮断器11へトリップ
指令14aが出力される。
【0015】図3に、直流分検出モジュールの概要を示
す。直流分検出モジュール22は加算フィルタ32,3
3を組み合わせ、直流成分のみを通過するローパスフィ
ルタから構成される。なお、直流成分を検出するローパ
スフィルタは、たとえば「ディジタルリレー(電気共同
研究,第41巻第4号,昭和61年発行、41〜42
頁)」に詳述されている。
す。直流分検出モジュール22は加算フィルタ32,3
3を組み合わせ、直流成分のみを通過するローパスフィ
ルタから構成される。なお、直流成分を検出するローパ
スフィルタは、たとえば「ディジタルリレー(電気共同
研究,第41巻第4号,昭和61年発行、41〜42
頁)」に詳述されている。
【0016】図5に、本実施例の保護継電装置による遮
断器制御のタイムチャートを示す。事故電流が(a)の
ように直流偏位している例で説明する。保護リレー演算
モジュール21は事故電流からトリップ条件の成立を判
定すると、T0のタイミングでトリップ信号21aを出
力する。一方、直流分検出モジュール22は事故電流か
ら直流分を検出し、その値がしきい値K以上の間は直流
分検出信号23a=1を出力するので、トリップ指令1
4aの出力はロックされる。
断器制御のタイムチャートを示す。事故電流が(a)の
ように直流偏位している例で説明する。保護リレー演算
モジュール21は事故電流からトリップ条件の成立を判
定すると、T0のタイミングでトリップ信号21aを出
力する。一方、直流分検出モジュール22は事故電流か
ら直流分を検出し、その値がしきい値K以上の間は直流
分検出信号23a=1を出力するので、トリップ指令1
4aの出力はロックされる。
【0017】事故電流の直流分が減衰しK未満となった
T1で直流分検出、信号23aが0となる。この結果、
ロックが解除されトリップ指令14aが出力され、その
直後のゼロクロス点Tz1で遮断器11の引き外しが実現
する。なお、事故電流に直流分が含まれない時には、T
0のタイミングで従来通りの高速トリップが行なわれ
る。
T1で直流分検出、信号23aが0となる。この結果、
ロックが解除されトリップ指令14aが出力され、その
直後のゼロクロス点Tz1で遮断器11の引き外しが実現
する。なお、事故電流に直流分が含まれない時には、T
0のタイミングで従来通りの高速トリップが行なわれ
る。
【0018】本実施例によれば、事故電流に直流分が多
く含まれる間は遮断器のトリップ指令をロックし、直流
分が減衰して遮断可能な状態となる直前にロックを解除
するので、アークの発生による遮断不能に陥ることが無
く、かつ、直流減衰による最初の零クロス点で即座に遮
断器引外しを行なうので、高速遮断が可能となる。ま
た、従来の保護継電装置に汎用のローパスフィルタを付
加して簡単に構成できるので、既存の保継電装置への適
用も容易である。
く含まれる間は遮断器のトリップ指令をロックし、直流
分が減衰して遮断可能な状態となる直前にロックを解除
するので、アークの発生による遮断不能に陥ることが無
く、かつ、直流減衰による最初の零クロス点で即座に遮
断器引外しを行なうので、高速遮断が可能となる。ま
た、従来の保護継電装置に汎用のローパスフィルタを付
加して簡単に構成できるので、既存の保継電装置への適
用も容易である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、系統の事故電流中の直
流分が遮断可能となる所定値(0より大)に減衰するま
で、遮断器のトリップ指令をロックするので、直流分の
増大によるアークの発生を防止し、遮断器の損傷を回避
できる。また、直流分の減衰による最初のゼロクロス点
で確実に引き外しでき信頼性の高い保護継電装置を提供
できる。
流分が遮断可能となる所定値(0より大)に減衰するま
で、遮断器のトリップ指令をロックするので、直流分の
増大によるアークの発生を防止し、遮断器の損傷を回避
できる。また、直流分の減衰による最初のゼロクロス点
で確実に引き外しでき信頼性の高い保護継電装置を提供
できる。
【図1】本発明の一実施例による保護継電装置の構成
図。
図。
【図2】本発明を適用する電力系統の保護継電方式の概
略図。
略図。
【図3】一実施例による直流分検出モジュールの構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図4】従来の事故電流とトリップ出力との関係を説明
するタイムチャート。
するタイムチャート。
【図5】本発明の一実施例による遮断器の制御動作を説
明するタイムチャート。
明するタイムチャート。
10…送電線、11…遮断器、12,13…CT、1
4,15…保護継電装置、21…保護リレー用演算モジ
ュール、22…直流分検出モジュール、23,24…論
理回路、25…トリップ信号ロック回路、32,33…
加算フィルタ。
4,15…保護継電装置、21…保護リレー用演算モジ
ュール、22…直流分検出モジュール、23,24…論
理回路、25…トリップ信号ロック回路、32,33…
加算フィルタ。
Claims (4)
- 【請求項1】 交流電力系統の各送電線から電流を検出
して周期的に所定の保護リレー演算を行ない、演算結果
により前記電流が故障電流と判定される場合に前記送電
線を接続する遮断器をトリップする制御方法において、 前記故障電流から直流分を検出し、その直流値が遮断可
能な所定値に減衰するまで前記遮断器へのトリップ指令
をロックすることを特徴とする遮断器の制御方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記所定値は、直流偏位している故障電流がゼロクロス
点に到達する前に前記ロックを解除できるように設定す
ることを特徴とする遮断器の制御方法。 - 【請求項3】 遮断器を介して送電線を接続する交流電
力系統から、前記送電線の電流を含む系統の状態量を周
期的に取り込んで所定の保護リレー演算を行ない、演算
結果による故障判定時に前記遮断器にトリップ指令を出
力する保護継電装置において、 前記電流から直流分を検出する直流検出手段と、前記直
流分が一定値を越える場合に前記トリップ指令の出力を
ロックし、前記直流分が一定値以下の場合に前記ロック
を解除する遮断器トリップ指令ロック手段を設けたこと
を特徴とする保護継電装置。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記直流検出手段は、ローパスフィルタによって構成さ
れる保護継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007723A JPH11205996A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 遮断器の制御方法および保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007723A JPH11205996A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 遮断器の制御方法および保護継電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11205996A true JPH11205996A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11673645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10007723A Pending JPH11205996A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 遮断器の制御方法および保護継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11205996A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011091881A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Toshiba Corp | 保護継電装置 |
| US8164866B2 (en) * | 2009-02-18 | 2012-04-24 | Hamilton Sundstrand Corporation | Identification and protection of an aerospace AC-DC power system in the presence of DC content due to faulty loads |
| JP2019527015A (ja) * | 2016-08-31 | 2019-09-19 | ティーイー・コネクティビティ・コーポレイションTE Connectivity Corporation | 交流電力線内の直流成分がいつ指定の閾値を通過したか判定するように構成された制御回路 |
| CN112510642A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-16 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 配网自动化终端继电保护基础逻辑功能快速测试的方法 |
| JP2024068373A (ja) * | 2022-11-08 | 2024-05-20 | 中国電力株式会社 | 遮断器制御装置および遮断器制御方法 |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP10007723A patent/JPH11205996A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8164866B2 (en) * | 2009-02-18 | 2012-04-24 | Hamilton Sundstrand Corporation | Identification and protection of an aerospace AC-DC power system in the presence of DC content due to faulty loads |
| JP2011091881A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Toshiba Corp | 保護継電装置 |
| JP2019527015A (ja) * | 2016-08-31 | 2019-09-19 | ティーイー・コネクティビティ・コーポレイションTE Connectivity Corporation | 交流電力線内の直流成分がいつ指定の閾値を通過したか判定するように構成された制御回路 |
| CN112510642A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-16 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 配网自动化终端继电保护基础逻辑功能快速测试的方法 |
| JP2024068373A (ja) * | 2022-11-08 | 2024-05-20 | 中国電力株式会社 | 遮断器制御装置および遮断器制御方法 |
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