JPS5911243B2 - 保護継電装置 - Google Patents
保護継電装置Info
- Publication number
- JPS5911243B2 JPS5911243B2 JP8603072A JP8603072A JPS5911243B2 JP S5911243 B2 JPS5911243 B2 JP S5911243B2 JP 8603072 A JP8603072 A JP 8603072A JP 8603072 A JP8603072 A JP 8603072A JP S5911243 B2 JPS5911243 B2 JP S5911243B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- phase
- voltage
- fault
- sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は負荷電流の影響を極めて少なくして電力系統の
故障を確実に検出できるように改良した保護継電装置に
関する。
故障を確実に検出できるように改良した保護継電装置に
関する。
従米距離継電装置は電力系統において主保護および後備
保護等に広く使用されている。
保護等に広く使用されている。
しかし遠方後備保護に使用されるものは、その検出性能
において必らすしも満足し得るものとはなっていない。
において必らすしも満足し得るものとはなっていない。
即ち、遠方後備保護では継電器が設置される端子と故障
点との間に電源が介在し、この電源から流入する故障電
流か故障区間送電線に流れるため、継電器設置端子から
流れる故障電流はかなり小さいものとなる。
点との間に電源が介在し、この電源から流入する故障電
流か故障区間送電線に流れるため、継電器設置端子から
流れる故障電流はかなり小さいものとなる。
また継電器設置端子には、かなりの負荷電流分が流れ、
これは故障電流分に比してかなりの割合に達することか
多く、故障点が遠方の場合には継電器設置端子の故障電
流分より大きいことか多い。
これは故障電流分に比してかなりの割合に達することか
多く、故障点が遠方の場合には継電器設置端子の故障電
流分より大きいことか多い。
これらの影響により後備保護用距離継電器の見るインピ
ータンスは故障点や系統条件によって、負荷状態との識
別か非常に困難となったり、より遠い事故をより近く見
るなどの不具合を生じる。
ータンスは故障点や系統条件によって、負荷状態との識
別か非常に困難となったり、より遠い事故をより近く見
るなどの不具合を生じる。
この間の事情を第1図を参照しなから詳細に説明する。
第1図は遠方後備保護用距離継電器か動作すべき事故状
態での電力系統を示すものである。
態での電力系統を示すものである。
即ち、第1図において、AおよひBは母線、Fは故障点
、EAおよひEBは母線AおよひBに電流を供給する背
後電源である。
、EAおよひEBは母線AおよひBに電流を供給する背
後電源である。
z′1,Z′oは母線Bと故障点Fとの間の正相およひ
零相インビーダンス、Z“,2,″oは母線A,B間の
正相および零相インピーダンスである。
零相インビーダンス、Z“,2,″oは母線A,B間の
正相および零相インピーダンスである。
一方、1は変流器、2は計器用変圧器、3は遠方後備保
護用距離継電器で、この継電器3は変流器1、変圧器2
の入力で付勢される。
護用距離継電器で、この継電器3は変流器1、変圧器2
の入力で付勢される。
なお、■′ は故障線路に流れる電流を表示し、また■
“は継電器設置端子の電流を表示するものである。
“は継電器設置端子の電流を表示するものである。
このような電力系統において、遠方後備保護用距離継電
器3が動作すべき場合は、殆んどの場合、1端子のみの
不しゃ断であるので、事故点Fの他の側はしゃ断されて
いるものとする。
器3が動作すべき場合は、殆んどの場合、1端子のみの
不しゃ断であるので、事故点Fの他の側はしゃ断されて
いるものとする。
今、第1図のF点でa相1相地絡事故を生じた場合の母
線Aにおけるa相対地電圧Vaはva=I′,μ′1+
■′Fo(Z′o−Z′1)十工″FaZ′1+ 工/
/,,。
線Aにおけるa相対地電圧Vaはva=I′,μ′1+
■′Fo(Z′o−Z′1)十工″FaZ′1+ 工/
/,,。
X (Z″o−Z″1)+ I“FaZ“1 ””(1
)であらわされる。
)であらわされる。
ここで、I’F :BF間a相電流の故障電流分
1’F :BF間零相電流
O
I”F:AB間a相電流の故障電流分
I”F:AB間零相電流
I”L:AB間a相電流の負荷電流分
である。
すなわち、第1図の状態の対称分等価回路は第10図で
示される。
示される。
図で第1図の同一部分に対応する部分は同一記号で示し
、また正相回路と逆相回路のインピーダンスは等しいも
のとして示している(一般に行なわれている近似である
)。
、また正相回路と逆相回路のインピーダンスは等しいも
のとして示している(一般に行なわれている近似である
)。
但し、ZIA + ZIB+ Zo* Z or Z6
B r Z6Aはインピーダンスである。
B r Z6Aはインピーダンスである。
電圧Vaを対称分で示すと、次式となる。
Va=Vt +V2 +VO ”・・(
la )但し、V,,V2,Voは各々電圧Vaの正
相、逆相および零相分である。
la )但し、V,,V2,Voは各々電圧Vaの正
相、逆相および零相分である。
これらの電圧V1,V2およびV。
は正相および逆相インピーダンスを等しいとすると、対
称座標法より明らかなように但し、I′,およびI’F
2はBF間の正相および逆相電流、■“1およびI“
F2はAB間の正相および逆相電流である。
称座標法より明らかなように但し、I′,およびI’F
2はBF間の正相および逆相電流、■“1およびI“
F2はAB間の正相および逆相電流である。
周知のように正相電流分は故障電流分と負荷電流分に分
けられ、次式で表わされる。
けられ、次式で表わされる。
但し、I′F1は工′1の故障電流分で、第1図F点の
但の側がしゃ断されているため、■′1には負荷電流分
は含まれない。
但の側がしゃ断されているため、■′1には負荷電流分
は含まれない。
■〃F1およびI/′L1は工“1の故障電流分および
負荷電流分である。
負荷電流分である。
また、逆相電流分I’F2およびI“ と零相電流分I
′ および■“FoはすべてF2
FO 故障電流分であり負荷電流分は含まれない。
′ および■“FoはすべてF2
FO 故障電流分であり負荷電流分は含まれない。
したがって、電流I’ ,I“ は対称分電流の故
障ya Fa 電流分の和であり、 また電流1′′Laは各対称分電流中の負荷電流分の和
であり、 ■“ =■“L1 ・・・・・・(1
e)La 尚、BF間の正相負荷電流分はOのため、a相電流負荷
電流分I/1 もOとなる。
障ya Fa 電流分の和であり、 また電流1′′Laは各対称分電流中の負荷電流分の和
であり、 ■“ =■“L1 ・・・・・・(1
e)La 尚、BF間の正相負荷電流分はOのため、a相電流負荷
電流分I/1 もOとなる。
(1a)および(1b)式より
Va = (I ’1+I ′F2)Z’1 + I’
FOZ ’0 +( I ’, + I”F 2)Z
”1+ ■′FoZ’o −・・(
1 f )(1c)式を代入すると Va=(I’pt+I’F2)Z’1+I’FOZ’0
+(I″F1+工“F2)Z“1+I“FOZ“t
””(Ig)となり、この式に(1d)および(1
e)式を代入することにより(1)式が得られる。
FOZ ’0 +( I ’, + I”F 2)Z
”1+ ■′FoZ’o −・・(
1 f )(1c)式を代入すると Va=(I’pt+I’F2)Z’1+I’FOZ’0
+(I″F1+工“F2)Z“1+I“FOZ“t
””(Ig)となり、この式に(1d)および(1
e)式を代入することにより(1)式が得られる。
地絡距離継電器が用いられる直接接地系における電圧V
aの一般的傾向を示すと第2図に示す如くなる。
aの一般的傾向を示すと第2図に示す如くなる。
故障電流分のI’F r I’FO s I”F
および工“Foはほぼ同位相であり、I′F が最も
犬きくI′Fo/liI′Fの1/3である。
および工“Foはほぼ同位相であり、I′F が最も
犬きくI′Fo/liI′Fの1/3である。
故障電流分はa
母線Bの各端子から流入するため、母勝AよりA,B間
線路を通り流れる故障電流分は小さく、■“FおよびI
“FOは各々■′ およびI’Foに対してF 小さく数分の1以下となることが多い。
線路を通り流れる故障電流分は小さく、■“FおよびI
“FOは各々■′ およびI’Foに対してF 小さく数分の1以下となることが多い。
INL はa
I’F + I’FO t I”F I I“p’
oに対してほぼ直角位相であり、電流方向に応じ■“L
az“1は図示の位相となるか、または図示と逆位相と
なる。
oに対してほぼ直角位相であり、電流方向に応じ■“L
az“1は図示の位相となるか、または図示と逆位相と
なる。
■“L は一般にI/F に比して小さいか、A,F
a 間の距離が短い場合を除いて工“F より大きいことも
多く、数倍になることもある。
a 間の距離が短い場合を除いて工“F より大きいことも
多く、数倍になることもある。
各インビーダンスは近似的に抵抗分を無視し得るインダ
クタンス分と考えることかでき、且つ零相インピーダン
スは正相インピーダンスの3倍前後であるので、(1)
式の右辺の各項の電圧降下は図示のような傾向を示す。
クタンス分と考えることかでき、且つ零相インピーダン
スは正相インピーダンスの3倍前後であるので、(1)
式の右辺の各項の電圧降下は図示のような傾向を示す。
通常の距離継電器は相電圧、相電流および零相電流を入
力とし、相電流および零相電流より合成して得られる電
流 ×零相電流〕に対する相電圧の比が所定条件となったと
き動作するように構成されているので、a相継電器の場
合、 (但しs IaおよびIoは継電器設置端子のa相電流
および零相電流)に応動ずるので、 であらわされるインピーダンスZaに応勤する。
力とし、相電流および零相電流より合成して得られる電
流 ×零相電流〕に対する相電圧の比が所定条件となったと
き動作するように構成されているので、a相継電器の場
合、 (但しs IaおよびIoは継電器設置端子のa相電流
および零相電流)に応動ずるので、 であらわされるインピーダンスZaに応勤する。
故障点Fが母線Bの至近点でZ′1=Z′o一〇のとき
には、(2)式の電圧Vaが、(1)式よりVa=■′
Faz“1+I“F O( Z″oz ”1 )十工“
LaZ″1・・・・・・(2a) となるので、(2)式よりZa−Z“1となる。
には、(2)式の電圧Vaが、(1)式よりVa=■′
Faz“1+I“F O( Z″oz ”1 )十工“
LaZ″1・・・・・・(2a) となるので、(2)式よりZa−Z“1となる。
また、故障点Fが母線Bから非常に遠方の時には工′F
a,I“FoがI″L に対して小さく、且つ母線A
の電圧Vaは常時電圧と殆んど等しくなるので、器の見
るインピーダンス)となる。
a,I“FoがI″L に対して小さく、且つ母線A
の電圧Vaは常時電圧と殆んど等しくなるので、器の見
るインピーダンス)となる。
故障点がこれらの中間状態のときには、Zaは第3図に
示す特性の点線上を移動する傾向を示し、故障点が母線
Bから遠ざかるに従って活の頭からzLの頭の方へ移動
する。
示す特性の点線上を移動する傾向を示し、故障点が母線
Bから遠ざかるに従って活の頭からzLの頭の方へ移動
する。
故障点Fが母線Bに近いときは、故障電流分の影響か大
きく、距離が遠くなるに従って大きなりアクタンス分を
見るようになるか、更に遠くなると負荷電流分の影響が
大きくなり、遠方になるに従ってZaはzLに近ずくよ
うになり、小さなリアクタンス分を見るようになる。
きく、距離が遠くなるに従って大きなりアクタンス分を
見るようになるか、更に遠くなると負荷電流分の影響が
大きくなり、遠方になるに従ってZaはzLに近ずくよ
うになり、小さなリアクタンス分を見るようになる。
以上のような傾向から長距離線遠力事故では、通常の距
離継電器では負荷の変動や系統動揺を考えると負荷状態
と故障状態の判別が非常につきにくくなり、より遠い事
故のりアクタンス分が小さくなる、すなわちより遠い事
故をより近く見る等の不具合がある。
離継電器では負荷の変動や系統動揺を考えると負荷状態
と故障状態の判別が非常につきにくくなり、より遠い事
故のりアクタンス分が小さくなる、すなわちより遠い事
故をより近く見る等の不具合がある。
この現象は遠方故障での故障電流分が少なく、且つ零相
インビーダツスによる電圧降下の大きいl相地絡事故時
において特に大きい0 従って、本発明は1相地絡事故時において負荷電流の影
響が極めて少なく、事故発生の検出が容易になり且つよ
り遠い事故をより遠い距離にあると判別させて保護動作
の信頼度を向上させることができる保護継電装置を提供
することを目的とする。
インビーダツスによる電圧降下の大きいl相地絡事故時
において特に大きい0 従って、本発明は1相地絡事故時において負荷電流の影
響が極めて少なく、事故発生の検出が容易になり且つよ
り遠い事故をより遠い距離にあると判別させて保護動作
の信頼度を向上させることができる保護継電装置を提供
することを目的とする。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第4図は本発明の一実施例を示すブロック図で、3相の
第1相であるa相に対するものであり、同様の装置がb
相およびC相にも用いられ、2相故障の誤動作を防ぐた
め第9図のように逆相電流と逆相電圧の位相関係により
故障点方向を判定する逆相方向継電器と組合せて使用さ
れる。
第1相であるa相に対するものであり、同様の装置がb
相およびC相にも用いられ、2相故障の誤動作を防ぐた
め第9図のように逆相電流と逆相電圧の位相関係により
故障点方向を判定する逆相方向継電器と組合せて使用さ
れる。
第4図において、4,5,6.7は、電流電圧変換器で
、これら各電流電圧変換器4,5,6.1は、各々a相
電流I ,b相電流I,,C相電流a ■ および零相電流■。
、これら各電流電圧変換器4,5,6.1は、各々a相
電流I ,b相電流I,,C相電流a ■ および零相電流■。
の3倍3Io−I3+I6+Ioで付勢され、出力電圧
v4+ v5t v6t v7を生ずる。
v4+ v5t v6t v7を生ずる。
8はa相電圧vaと前記電流電圧変換器4〜γの出力電
圧v4〜V7の和の電圧Vi=V,+v,+V6+V7
を入力とする詳細を後述する検出回路である。
圧v4〜V7の和の電圧Vi=V,+v,+V6+V7
を入力とする詳細を後述する検出回路である。
■4〜v7とIa,ib,Io,Ioの関係は次式であ
らわされる。
らわされる。
ここでK。
およびK1は0以外の複素定数である。また前記検出回
路8は継電器設置点a相対地電圧V;3 オヨヒV4
r V5 r V6 + V7の和の電圧Viを入力と
し、VaとViのベクトル関係が後に説明する第6図b
の動作範囲内になったとき動作する。
路8は継電器設置点a相対地電圧V;3 オヨヒV4
r V5 r V6 + V7の和の電圧Viを入力と
し、VaとViのベクトル関係が後に説明する第6図b
の動作範囲内になったとき動作する。
ここで電圧v1は、
但し、I2””a相基準の逆相電流であり、検出回路8
は、Va/ ( KI I 2 +KO IO )、即
ち、a相対地電圧と逆相電流および零相電流の合成電気
量との比に応動ずる。
は、Va/ ( KI I 2 +KO IO )、即
ち、a相対地電圧と逆相電流および零相電流の合成電気
量との比に応動ずる。
第5図は前記検出回路8の一例を示すもので、9は3個
のコイル9P,98,9Tを有する変圧器、10は位相
検出器である。
のコイル9P,98,9Tを有する変圧器、10は位相
検出器である。
変圧器9の第1のコイル9Pは電圧Vaで付勢され、他
の2個のコイル9S.9Tに等しい電圧Vaを生じさせ
る0第2のコイル9Sの電圧はそのまま、第3のコイル
9Tの電圧はViと合成されてVi−Vaとなり、位相
検出器10に加えられる。
の2個のコイル9S.9Tに等しい電圧Vaを生じさせ
る0第2のコイル9Sの電圧はそのまま、第3のコイル
9Tの電圧はViと合成されてVi−Vaとなり、位相
検出器10に加えられる。
この位相検出器10は2人力vaおよびVi−Vaの位
相差が±θの範囲内のとき(但しθは一定角度)動作し
出力を生じる。
相差が±θの範囲内のとき(但しθは一定角度)動作し
出力を生じる。
ViはK1工2+KoIoに等しいので、以上のような
検出回路の構成により、検出器8はvaとK1■2+K
oIo−Vaの位相差が±θの範囲内のとき動作する。
検出回路の構成により、検出器8はvaとK1■2+K
oIo−Vaの位相差が±θの範囲内のとき動作する。
この動作条件より検出器8はよく知られているように
の比で表わされるインピーダンスZaが第6図aの複素
乎面上に複素数のインピーダンスを示すR−X図上に表
わされる継電器特性の動作範囲のとき動作し出力を生ず
る。
乎面上に複素数のインピーダンスを示すR−X図上に表
わされる継電器特性の動作範囲のとき動作し出力を生ず
る。
第5図は各種の距離継電器で公知の前記検出回路8の一
例であるが、これを第6図bを用いて説トル■2+KI
oを図示のように与えると、竃圧V1=Kx ( I
2 + K I o )のベクトルが図示のように画け
る。
例であるが、これを第6図bを用いて説トル■2+KI
oを図示のように与えると、竃圧V1=Kx ( I
2 + K I o )のベクトルが図示のように画け
る。
このとき、電圧vaの値を仮定するとvaおよびVi−
Vaのベクトルが図示のように画ける。
Vaのベクトルが図示のように画ける。
vaとV1−Vaの位相差が±θ以内であるのは図示の
角度θおよび一〇が一定の円弧イおよび口で囲まれる範
囲であり、この範囲内に電圧Vaがあると動作する。
角度θおよび一〇が一定の円弧イおよび口で囲まれる範
囲であり、この範囲内に電圧Vaがあると動作する。
■2+KIoが変化しても電圧Viが12十KIoに比
例して変化するので、電圧vaのI,十K Ioに対す
る比が同様な関係にあるとき動作するので、動作範囲を
(8式のZaで示すと第6図aのようにK1 を弦とす
る2つの円?で囲まれた範囲となる。
例して変化するので、電圧vaのI,十K Ioに対す
る比が同様な関係にあるとき動作するので、動作範囲を
(8式のZaで示すと第6図aのようにK1 を弦とす
る2つの円?で囲まれた範囲となる。
θは通常60°〜90°とする。
以上のように(8式のインピータンスzaに応動ずる継
電器は公知の継電器の構成を用いて実施し得る。
電器は公知の継電器の構成を用いて実施し得る。
而して、第1図に示す電力系統の故障条件では、Vaが
電流の対称分で(1g)式より(9)式のように表わさ
れるので、 ■a=(I′F,+I′F2+I′Fo)Z′1+I′
Fo(Z′oZ’ 1 ) + ( I′F1 + I
″F2 + I”FO ) z“1十I//Fo(z“
。
電流の対称分で(1g)式より(9)式のように表わさ
れるので、 ■a=(I′F,+I′F2+I′Fo)Z′1+I′
Fo(Z′oZ’ 1 ) + ( I′F1 + I
″F2 + I”FO ) z“1十I//Fo(z“
。
−2“1)+I//L1Z“1 −・・・−(9)但
し% I Fl ,I F2 :B,F間電流故障電流
分の正相分、逆相分 I″F1,■“F2 ”. A+B間電流故障電流分の
正相分、逆相分 ■″Ll:A,B間電流負荷電流分の正相分(負荷電流
分中の逆相分、零相分 は無視可能) ■′Fa=■′F1+工′F2+I′Fo■“ 一工“
+■“ 十■″Fo FaFIF2 ■“L=1“L1 Va=< I’F1+I’F2)Z’1+ I’1Fo
Z’o+(I“F1十■“−2)Z“+I”,Z’:+
I″,Z″1・,,,・,α0)となり、 になるようK。
し% I Fl ,I F2 :B,F間電流故障電流
分の正相分、逆相分 I″F1,■“F2 ”. A+B間電流故障電流分の
正相分、逆相分 ■″Ll:A,B間電流負荷電流分の正相分(負荷電流
分中の逆相分、零相分 は無視可能) ■′Fa=■′F1+工′F2+I′Fo■“ 一工“
+■“ 十■″Fo FaFIF2 ■“L=1“L1 Va=< I’F1+I’F2)Z’1+ I’1Fo
Z’o+(I“F1十■“−2)Z“+I”,Z’:+
I″,Z″1・,,,・,α0)となり、 になるようK。
とK1の関係を選ぶと、第1図の継電器配置から(8)
式の12,■oは各々■“F2 + I//Foに等し
い。
式の12,■oは各々■“F2 + I//Foに等し
い。
また第10図で事故電流分I’F,,I“FilI’F
2 + I//P2 t I’Fbおよび■“8はテブ
ナンの定理に従い図示の電源を短絡したうえ正相回路の
インピーダンスZ′1と直列に単一電源を挿入して求め
られる。
2 + I//P2 t I’Fbおよび■“8はテブ
ナンの定理に従い図示の電源を短絡したうえ正相回路の
インピーダンスZ′1と直列に単一電源を挿入して求め
られる。
このとき、正相回路は逆相回路と同一構成であり、且つ
直列接続であるので■“F 1 = I”F2 + I
’ Fl = I’ F2となるので、■相地絡では、
(8)式で表されるインピーダンスZaはa相地絡時、 となる。
直列接続であるので■“F 1 = I”F2 + I
’ Fl = I’ F2となるので、■相地絡では、
(8)式で表されるインピーダンスZaはa相地絡時、 となる。
?表わすと、
za=2(z〃,+Z′1F+Z“1L)・・曲a5)
となるOu5)式の一般的傾向を示すと第1図に示すよ
うになる。
となるOu5)式の一般的傾向を示すと第1図に示すよ
うになる。
2“1および2/1は抵抗分が少なくインダクタンス分
が大部分のインピーダツスであり、R−X図上に図示Z
″1のようなベクトル方向を示す。
が大部分のインピーダツスであり、R−X図上に図示Z
″1のようなベクトル方向を示す。
z′1Fは■“F2 1 ■′F21I“Fo,■′F
oがほぼ同位相であり且つZ′o/Z′1,z″o/z
“,が近1功的に実数のため、z1 とほぼ同位相と
なり、図示のようにZ“1と同様のベクトル方向となる
。
oがほぼ同位相であり且つZ′o/Z′1,z″o/z
“,が近1功的に実数のため、z1 とほぼ同位相と
なり、図示のようにZ“1と同様のベクトル方向となる
。
2“1LはI//L,かI/Fおよび■“,。
とほぼ直角位相関係にあるため、Z“,とほぼ直角位相
差を示し、図示の位相または図示と逆位相となる。
差を示し、図示の位相または図示と逆位相となる。
ここで、第10図で
とすると
I“F2”CI ”F2 1 ”FO””COI Fo
・・・・・・(15c)であり、且つ第10図よりI’
FO”’I’F2であるのでu3)式は となる。
・・・・・・(15c)であり、且つ第10図よりI’
FO”’I’F2であるのでu3)式は となる。
この式ではKはαυ式のように保護される送電線の線路
定数の比で定まる定数、C1およびcoは系統の運転状
態で定まる値であり、インピーダンス2/1の値には関
係しない。
定数の比で定まる定数、C1およびcoは系統の運転状
態で定まる値であり、インピーダンス2/1の値には関
係しない。
したがってインピーダンスz′1Fは系統の運転状態が
変わらなければ、母線Bから故障点Fまでのインピーダ
ンス2/1に比例する。
変わらなければ、母線Bから故障点Fまでのインピーダ
ンス2/1に比例する。
インピーダンス2/1は母線Bから故障点Fまでの距離
に比例するので、インピーダンス27 1Fは運転状態
が定まれば母線Bから故障点Fまでの距離に比例し、故
障点Fが母線Bに近ければ小さく、母線Bから遠ければ
太きい。
に比例するので、インピーダンス27 1Fは運転状態
が定まれば母線Bから故障点Fまでの距離に比例し、故
障点Fが母線Bに近ければ小さく、母線Bから遠ければ
太きい。
また、αυ,(15a)および(15b)式の分子およ
び分母の各インピーダンスは抵抗分が小さく且つインダ
クタンス分の大きいインピーダンスであるので・K,C
,およびC。
び分母の各インピーダンスは抵抗分が小さく且つインダ
クタンス分の大きいインピーダンスであるので・K,C
,およびC。
は近似的となり、Z′1Fは近似的に27,と同位相の
インピーダンスとなる。
インピーダンスとなる。
第10図で、母線Bの故障前の正相電圧をEIBとする
と、テブナンの定理により また、母線Aの背後電源の正相電圧をEIAとすると したかって、(15c), (15e) , (15f
)式より0滲式のZ“1Lは となる。
と、テブナンの定理により また、母線Aの背後電源の正相電圧をEIAとすると したかって、(15c), (15e) , (15f
)式より0滲式のZ“1Lは となる。
したがってz /.Fか小さ<Z’1F<鈷の場合、す
なわちz′,《Z“1且つZ′o<z″oとなる場合に
は、(15g)式の271および2/oを無視できるの
で、 となる。
なわちz′,《Z“1且つZ′o<z″oとなる場合に
は、(15g)式の271および2/oを無視できるの
で、 となる。
(15h)式で、正相インピーダンスに対する零相イン
ピーダンスの比は送電線では2〜6程度の値、変圧器で
は1程度の値であり、且つz″oおよびZ“1は送電線
のインピーダンス、zoAおよびZIAは送電線および
変圧器のインピーダンスの和であるので、 の関係か一般に成立する。
ピーダンスの比は送電線では2〜6程度の値、変圧器で
は1程度の値であり、且つz″oおよびZ“1は送電線
のインピーダンス、zoAおよびZIAは送電線および
変圧器のインピーダンスの和であるので、 の関係か一般に成立する。
したがって、
の関係があり、
となる。
(15k)式でEIA EIBは負荷状態に於ける母
線Aの背後電源と母線Bの間の電圧降下であり、E1B
に対して十分小さい。
線Aの背後電源と母線Bの間の電圧降下であり、E1B
に対して十分小さい。
このためZ“1Lの大きさはZ“1に対して十分小さい
。
。
またZ“ILカ大きく例えば1z“.LI=lZ“11
となるような場合は(15g)式より、 したがって、 り十分大きい。
となるような場合は(15g)式より、 したがって、 り十分大きい。
このため、(15d)式で表わされるz’IFはZ“1
に対して十分大きな値となる。
に対して十分大きな値となる。
このようにZ“1Lはいかなる場合もZ“1+Z′1F
に対して充分大きくなることが無く、且つ第1図のよう
な方向のベクトルでリアクタンス分が少いので、2 の
リアクタンス分はZ“1+Z’ll;’のリアa クタンス分とほぼ等しい。
に対して充分大きくなることが無く、且つ第1図のよう
な方向のベクトルでリアクタンス分が少いので、2 の
リアクタンス分はZ“1+Z’ll;’のリアa クタンス分とほぼ等しい。
以上のようにしてzaのりアクタンス分は2“1のリア
クタンス分とZ′1Fのリアクタンス分の和であり、z
′1Fのリアクタンス分はZ′1のリアクタンス分より
大きい。
クタンス分とZ′1Fのリアクタンス分の和であり、z
′1Fのリアクタンス分はZ′1のリアクタンス分より
大きい。
このリアクタンス分は継電器3の保護区間AB間の正相
インピーダンスZ“1のリアクタンス分より大きな値で
あり、母線B以遠の事故を保護区間事故と見誤まる恐れ
が全くない。
インピーダンスZ“1のリアクタンス分より大きな値で
あり、母線B以遠の事故を保護区間事故と見誤まる恐れ
が全くない。
またこのZaのリアクタンス分は母iBの事故回線端子
の継電器の見るインピーダンス2/1のリアクタンス分
より充分大きく、このため母線Bの事故回線端子継電器
が判断する事故点までの距離に対して、事故点より遠い
継電器3が見る事故点までの距離は充分遠いものとなる
。
の継電器の見るインピーダンス2/1のリアクタンス分
より充分大きく、このため母線Bの事故回線端子継電器
が判断する事故点までの距離に対して、事故点より遠い
継電器3が見る事故点までの距離は充分遠いものとなる
。
すなわち従来装置のように事故点より遠い継電器が事故
点に近い継電器より小さなリアクタンス分を見て、近い
事故と誤認する恐れが全く無い。
点に近い継電器より小さなリアクタンス分を見て、近い
事故と誤認する恐れが全く無い。
また常時の負荷状態では、負荷電流中の逆相および零相
成分は無視可能であり、電圧Vaは定格状態であるため
、(8)式より明らかなようにZaは無限大に近く誤動
作の恐れかない。
成分は無視可能であり、電圧Vaは定格状態であるため
、(8)式より明らかなようにZaは無限大に近く誤動
作の恐れかない。
このため事故発生の検出が極めて容易となる。
このように本発明装置は従来装置にない幾多の特徴を有
する。
する。
上述では第4図によりa相に対する場合を示したが同様
の装置がb相およびC相に設けられるか、または、故障
相選別継電器により入力の相をb相およびC相に対応し
た相に切換えることによって各々の相に生じた1相地絡
事故の保護に使用される。
の装置がb相およびC相に設けられるか、または、故障
相選別継電器により入力の相をb相およびC相に対応し
た相に切換えることによって各々の相に生じた1相地絡
事故の保護に使用される。
このように本発明では保護対象相の相対地電圧Vyとこ
の保護対象相の逆相電流I2 と零相電流のI。
の保護対象相の逆相電流I2 と零相電流のI。
合成量工2+K工。との比V y/ ( I 2 +
K I o )に継電器を応動させるようにしたので、
■相地絡事故の保護が容易に行なえる。
K I o )に継電器を応動させるようにしたので、
■相地絡事故の保護が容易に行なえる。
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例のみに限定
されず、以下述べる如くその一部を変形しても前述同様
に実施できるものである。
されず、以下述べる如くその一部を変形しても前述同様
に実施できるものである。
即ち、第8図は第4図に示す逆相零相合成回路の他の実
施例を示すもので、第4図と同一部分には同一記号を付
してその説明を省略する。
施例を示すもので、第4図と同一部分には同一記号を付
してその説明を省略する。
第8図において、11はリアクトルで、一次コイル11
Pおよび118と二次コイル11Tを有する。
Pおよび118と二次コイル11Tを有する。
一次コイル11Pおよび11Sは各々Ibおよび■。
で付勢され、二次コイル11Tに電圧V11を生ずる0
この電圧V1、とIb−Ioの関係は であり、合成b路出力Viは、 但しI, =正相電流 となって、逆相、零相の合成出力が得られる。
この電圧V1、とIb−Ioの関係は であり、合成b路出力Viは、 但しI, =正相電流 となって、逆相、零相の合成出力が得られる。
このほか合成回路には種々あり、電圧出力のもののみで
なく電流出力のものも使用し得る。
なく電流出力のものも使用し得る。
また前述では検出回路として第5図に示すものについて
述べたが、第5図の代りに電圧ViとVi−Vaを位相
検出器10に加え、位相検出器10をV i−VaのV
iに対する角度に応動ずるようにすれば、 但し、φはZaの角度 で検出回路8が動作するようにすることができりアクタ
ンス特性を得ることができる。
述べたが、第5図の代りに電圧ViとVi−Vaを位相
検出器10に加え、位相検出器10をV i−VaのV
iに対する角度に応動ずるようにすれば、 但し、φはZaの角度 で検出回路8が動作するようにすることができりアクタ
ンス特性を得ることができる。
以上のほか、入力電圧Vの入力電流■に対する公知であ
り、これらの手段はすべて検出回路8として用いること
ができる。
り、これらの手段はすべて検出回路8として用いること
ができる。
さらに、逆相電流に加えられる零相電流は単に継電器が
設置される回線の零相電流のみに限られない。
設置される回線の零相電流のみに限られない。
平行送電線がある場合は平行送電線の零相電流を加える
ことにより回線間の零相相互インピーダンスが補償され
、より測定精度を向上させることができる。
ことにより回線間の零相相互インピーダンスが補償され
、より測定精度を向上させることができる。
以上述べたように本発明によれば、逆相電流および零相
電流の合成電気量と保護対象相の相対地電圧との比に応
動させるようにしたので、負荷電流の影響が除外され、
事故検出が容易になり且つより遠い事故をより遠い距離
にあると判定させて保護動作の信頼度を向上させること
ができる保護継電装置が提供できる。
電流の合成電気量と保護対象相の相対地電圧との比に応
動させるようにしたので、負荷電流の影響が除外され、
事故検出が容易になり且つより遠い事故をより遠い距離
にあると判定させて保護動作の信頼度を向上させること
ができる保護継電装置が提供できる。
第1図は遠方後備保護用距離継電器が設置された電力系
統図、第2図は第1図に示す電力系統においてa相に1
相地絡事故を生じた場合の電流、電圧ベクトル図、第3
図は距離継電器の見るインピーダンス特性図、第4図は
本発明の一実施例を示すブロック図、第5図は第4図の
検出回路の一例を示す回路図、第6図は同実施例の距離
継電器の動作特性図、第7図は同じく1相地絡事故時に
おけるインピーダンスの関係を示すベクトル図、第8図
は本発明の他の実施例を示す回路図、第9図は第4図に
示す逆相零相合成回路と組合されたしゃ断器制御回路図
、第10図は第1図の状態の対象分等価回路図である。 4〜7・・・・・・電流電圧変換器、8・・・・・・検
出回路。
統図、第2図は第1図に示す電力系統においてa相に1
相地絡事故を生じた場合の電流、電圧ベクトル図、第3
図は距離継電器の見るインピーダンス特性図、第4図は
本発明の一実施例を示すブロック図、第5図は第4図の
検出回路の一例を示す回路図、第6図は同実施例の距離
継電器の動作特性図、第7図は同じく1相地絡事故時に
おけるインピーダンスの関係を示すベクトル図、第8図
は本発明の他の実施例を示す回路図、第9図は第4図に
示す逆相零相合成回路と組合されたしゃ断器制御回路図
、第10図は第1図の状態の対象分等価回路図である。 4〜7・・・・・・電流電圧変換器、8・・・・・・検
出回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 3相電力系統の電圧・電流より.逆相電流■2と零
相電流■。 との合成量I2+KIO (但しKはO以外の複素定数
)に対応した出力を得る第1の手段と、相対地電圧VY
に対応した出力を得る第2の手段と、前記合成量」2千
KIoに対する相対地か否かに応じて屈力を焚化させる
第3の手段とよりなることを特徴とする保護継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8603072A JPS5911243B2 (ja) | 1972-08-28 | 1972-08-28 | 保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8603072A JPS5911243B2 (ja) | 1972-08-28 | 1972-08-28 | 保護継電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS4939744A JPS4939744A (ja) | 1974-04-13 |
| JPS5911243B2 true JPS5911243B2 (ja) | 1984-03-14 |
Family
ID=13875245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8603072A Expired JPS5911243B2 (ja) | 1972-08-28 | 1972-08-28 | 保護継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911243B2 (ja) |
-
1972
- 1972-08-28 JP JP8603072A patent/JPS5911243B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS4939744A (ja) | 1974-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Roberts et al. | Directional element design and evaluation | |
| US7319576B2 (en) | Apparatus and method for providing differential protection for a phase angle regulating transformer in a power system | |
| JPS5889028A (ja) | 3相電力系統の1線地絡事故検出方法および装置 | |
| Nelson | System grounding and ground fault protection in the petrochemical industry: A need for a better understanding | |
| JPS5893422A (ja) | 高圧送電線路用保護装置 | |
| Adly et al. | A negative sequence superimposed pilot protection technique during single pole tripping | |
| US4450497A (en) | Ultra-high-speed relay | |
| US3732464A (en) | Distance relay system | |
| Alexander et al. | Ground distance relaying: Problems and principles | |
| US4819119A (en) | Faulted phase selector for single pole tripping and reclosing schemes | |
| US3209204A (en) | Phase to ground protective systems | |
| Gangolu et al. | A new differential current protection algorithm for three-terminal line | |
| JPS5911243B2 (ja) | 保護継電装置 | |
| US2584765A (en) | Distance relay protective system | |
| JPS5843402Y2 (ja) | ホゴケイデンソウチ | |
| Dusang | A ground fault protection method for ungrounded systems | |
| JP2984294B2 (ja) | 3端子平行2回線送電線の短絡故障点標定方法 | |
| JPS6240925B2 (ja) | ||
| JPS5846824A (ja) | 保護継電装置 | |
| US1877139A (en) | Current transformer connection for relay operation | |
| Sonnemann | A new single-phase-to-ground fault-detecting relay | |
| JPH0357691B2 (ja) | ||
| JPS5911244B2 (ja) | 保護継電装置 | |
| JP3074695B2 (ja) | 循環零相電流抑制回路 | |
| US1764399A (en) | Protective system |