JPS5899216A - デイジタル式距離継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディジタル式距離継電器に関する。

近時は送電線路の長距離化、大容量化に伴ない保−継電
器にも高精度、高速度動作の要求が増々強くなってきて
怠り、アナログ式保護継電器に比して系統安定度の向上
や多端子系統保饅、都市部におけるケーブル保饅に優れ
るディジタル式保妙継電器が普及しつつある。

本発−の目的は、高精度、高速度動作に優れしかも特性
変更を容易にしてディジタル演算手段を簡略化で會るデ
ィジタル式距離継電器を提供するにある。

以下、本発明Ｏ原理的ｉＩ！明に次いで実施例を評絹に
説明する。

距離継電器から保饅系統を見込むインピーダンスｉは、
第１図に示すインピーダンス平面図の横軸（抵抗成分Ｒ
）に入力電流工を基準ベクトルと相差θとから表わされ
、下記（１）式になる。

また、入力電圧÷、電Ｈ”ｘの絶対値を工、マとすると
インピーダンスｉの抵抗成分Ｒ，リアクタ／ス成分Ｉは
夫々下記（２）　、　（３）式で表わされる。

ｉｊ　ｗ　−６０ｇ−・・・・・・・・・（２）工 ｘ冨チー−・・・・・・・・・（３） ここで、インピーダンスンを包含する第２図に示す曲線
ν■の一般式は、次の（４１式で表わされる。

Ｒ８−′ムＸ酪、＝　ＢｉｔＸ　　・・・・・・・・・
（４）但し、ム、１１は正の定数であり、Ａ、Ｂによっ
て種々の傾きと範囲が決る。この（４１式に（２１、（
３１式を代入して第２図の斜線で示す領域を不等合で示
すと、 （！嘲＃ア　＋ム（−１”ｌ＃）”−Ｂ（−ｃｏ−１）
（−〒　ＩｍθＫ　　Ｏ・　＝＝（５）エ　　　　　エ
　　　　　エ この（！Ｓ）式の両辺にＩ６を乗じても不等号が変らな
いことから（！Ｓ）式と次の（６）式は等価である。

（ＶＩｏｏｓ＄）ａ＋Ａｆｆｘ１ｍ＃）”−ＩＩ４（Ｖ
！ｏｏｓ＃）　（ｖｘ−のくＯ・・・・・・・・・（６
） この（６）式は距離継電器のみこむインピーダンス２が
第２図の斜線部分にあるとき必ず成立し、１つの動作範
囲決定要素となる。

次に、第３図に示すオーム特性になる直線１．で決定さ
れる一作範凹は、直線１．の方程式から次の（７）式が
成立する。

！＋’Ｒ＞Ｏ・・・・・・・・・（７）この（７）式に
前記（２）　、　（３）式を代入すると次の（８）式が
成立する。

一一〇＋−ｏｏｓ＃）０　　・・・・・・・・・（８）
１　　　　　　１ この（８）式の両辺に工１を乗じても不等号は変らない
から（８）式と次の（９）式は等価である。

Ｖニーｅ　＋　７１　ｃ（至）−〉０　・・・・・・・
・・（９）上記（９）式は距離継電器のみこむインピー
ダンスｉが第３図の直線ν！よシ上偶になるときは成立
する。従って、上記（６）式と（９）式を組合せるとき
に第４図に斜線で示す領域を決定することができる。

本発明は上記までの関係を見い出してなされたモノマ、
入力電圧÷、電ｆＩｌ″Ｘよｐ工”、　７１ｍ＃　、　
７１ｏｏｓ　＃を求め、（６）式左辺、（９）式左辺に
ついての演算した結果の正負判断から距離継電器から見
込んだインピーダンスｉの存在する領域の可否を判定す
ることを特徴とする。なお、オーム特性が持つ定数を変
えた式をインピーダンスゑの判定領域決定要素として追
加し、必要に応じて動作特性を第４図のものと異なるも
のに変更される◎ 第５図は本発明の一実施例を示すブロック図である。１
は電流変成卦、−２は電圧変成論でこれら出力は夫々ア
ナｐグーディジタル変換器３ム、ｊＢによってサンプリ
ングされてディジタル量の信号１、Ｖに蛮換される。４
はディジタル量の電流信号Ｉを入力としてその絶対値の
自乗（ＩＩ）を求め÷を入力として電流、電圧の絶対値
と位相差０から’ｔｌＸ＠ｏａｅ、マＩ−一を求める演
算回路である。各演算回＠４．ｉ、Ｉｔの演算は数サン
プルのデイジタル入力を使用し後述する方法等によって
行なわれる。判定回路１，８とアンド回路９を持つ最終
判定部１０は、演算回路４，１．６の出力を入力として
判定回路７，８による前述の（６）　、　（９）式に基
づいた判定をなし、アンド回路９による両判定結果の同
時成立、即ち第４図の斜線部分−こ内包されるか否かの
判定をなし、同時成立にはアンド回路９の出力として例
えば保饅系統のしゃ断器を引外すトリップ信号にする。

また、アンド回路９の入力として必要に応じて他の特性
式を持つ演算回路出力を与えることで第４図の動作領域
を制限することができる。

第６図は上記演算回路４〜６の演算手法を説明するため
の電圧Ｖ、電電流波波形図ある。

同図において、電流変成器１と電圧変成器２から検出さ
れる電圧ｉ、電流ｉの交流波形からアナログ−ディジタ
ル変換器３ム、３Ｂによシサンプリング間隔φの時刻ｉ
１＠ｉｌ　ｔｔｌ　ｔ　　・・・、ｔｎにおけるサンプ
ル値をディジタル信号に変換する。時刻ｔｎにおける電
＊ｉｎ、電圧籠は次のように一般式で表わされる。

ｘｎ　１１１１１−＠　ｔｚｌ　　　・・・・・・・・
・ＯＩ÷ｅ１−（−麹＋θ）・・・・・・・・・ａｌ）
これらサンプル値に対して、演算回路４の工１算出は過
去の３をンプル値押１　ｅ　這−’　、八を用いて次の
ａｓ式から求める。

０ ／ＫＷ（！、−雪）１−α（ＸＨ−ｔ）”　（ＸＨ）嘗
・旧・・・・・αり但し、ａ、／はす／プリング間隔φ
によって決まる定数である。

演算回路５のＶ工０（至）−の算出は３？ンプル値を用
いて次００式から求められる。

／Ｖ工ａｏｓ＃＝　　ｘｎ−ｔ÷、−α″ｘｎ−，・ｖ
ｎ−、＋ｉゴーｖ。

・・・・・・・・・峙 同様に演算回路６の７１ｓｋＪｊの算出は２をンプル値
を用いて次のａ４式から求められる。

ｙｖニー＃ＷＩｎイ籠−÷０イｉ。　　００９９００９
０．儀◆但し、ｒはサンプリング間隔φによって決する
定数である。

こうした演算から求められる値はα、！、ｒなどの係数
を持ち、他の演算方法により求める場合にも係数を持つ
が、夫々の演算回路でＯ結果を予め知られる係数で除算
することで正規化するかあるいはそのまま出力して最終
判定部１０での判定に腋係数分を含めた判定を行なう。

以上のとお〉、本発明によるディジタル式距離継電器は
、（６）式で示される特性とオーム特性を持って動作範
囲を設定するため、モー型距離継電器等従来のものに比
して高精度の判定が可能となるし動作範囲の設定、変更
も定数ム、Ｂの変更で容ＪＩ＃ｃなるし、種々の継電器
に適用できる。また、演算１判定回路もしくはマイクロ
；ンピ二−タにおける演算１判定処塩を容品になる。

【図面の簡単な説明】

第１ｗＩは距離継電器を説明するためのインビーメ／ス
平面図、第２図、第３図及び第４図は本発明を原理的に
説明するための動作特性図、第５図は本発明の一実施例
を示すブロック図、第６図は電流、電圧のすンプＩＪＸ
ダ関係を示す波形図である・ １ム、ＪＲ・・・アナログ−ディジタル変換器、４゜５
．６・・・演算回路、１．［・・判定回路、！・・・最
終判定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 保霞系統よシ検出される電流と電圧のアナログ信号を一
   定間隔でサンプリングしてディジタル信号に変換するア
   ナログ−ディジタル変換器と、上記ディジタル信号から
   系統電流の絶対値の自乗を求める第１演算手段と、上記
   ディジタル信号から系統電流と電圧の夫々の絶対値と位
   相差の余弦との積を求める第２演算手段と、上記ディジ
   タル信号から系統電流と電圧の夫々の絶対値と位相差の
   正弦との積を求める第３演算手段と、上記第１゜第２及
   び第３演算手段の出力から３次方程式になる特性による
   動作判１定とオーム特性による動作判定とをなし両動作
   判定の結果から距離継電動作可否を決定する最終判定手
   段とを備えたことを特徴とするディジタル式距離継電器
   。