JPS5970118A - 直流送電線の保護継電装置 - 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】 この発明は、直流送電線の両端から検出された電流に従
って直流送電線を事故から保護するようにした保護継電
装置に関する。

従来、この種の装置として第１図に示すものがあった。

交流系統１ａは３相全波ブリツジの変換器（ＲＥＣ）２
ａ、直流リアクトル３ａ、保護対象の直流送電線４、直
流リアクトル３ｂ及び変換器２ａと同一構成の変換器（
ＩＮＶ）２ｂを介して交流系統１ｂに接続され、直流送
電系をなす。変換器２ａ、２６間は帰線６によシ接続さ
れ、変換器２ａ側の帰線５は接地されている。変換器２
ａ。

２ｂと帰線５との接続線上には、それを介して流れる電
流を検出するために直流電流変成器６ａ。

６ｂが設けられ、その出力電圧は制御装置７ａ。

７ｂに入力される。制御装置７ａ、７ｂは、以下で説明
する加算器８ａ、８ｂの加算信号も制御入力として入力
されておシ、これらの入力に従って制御信号を変換器２
ａ、２ｂＫ供給する。設定器ｇａ、ｇｂは直流送電線４
の電流マージンを設定する基準信号ΔＩをスイッチＩＱ
ａ、１０ｂを介して加算器８ａ、８ｂＫ負極性で入力す
る。設定装置１１は直流送電線４の直流電流に対する電
流指令値となる基準信号Ｉｒｅｆと、スイッチ１０ａ、
ｔＯｂを開閉させるためのスイッチ信号とを出力してい
る。

設定器［１１の基準信号Ｉｒｅｆは加算器８ｂに正極性
で直接入力され、また伝送装置１２ａ、１２ｂを介して
加算器８ａに正極性で入力される。伝送装置１２ａ、１
２ｂは設定装置１１のスイッチ信号をスイッチ１０ａに
伝送する。伝送装置１３ａ、１３ｂは直流変流変成器１
４８，１４ｂを介して検出した直流送電線４０両端の直
流電流の信号を相互に伝送し、保護継電器１５ａ、１５
ｂに入力している。保護継電器１５ａ、１５ｂは自端即
ち直流交流変成器１４ａ、１４ｂの信号と、伝送装置１
３ａ、１３ｂを介して入力される他端即ち直流変成器１
４ｂ、１４ａの信号とを入力し、次に説明の動作により
直流送電線４を事故から保護させるための遮断信号Ｋａ
、Ｋｂを出力するいわゆる差動保護継電器である。

動作を説明する。第２図は、変換器２ａ、２ｂの電圧対
電流特性を示すグラフである。Ｅｄは直流送電線４の直
流電圧、Ｉｄは直流送電線４の直流電流、Ｎは直流電流
ＩＮと直流電圧Ｖａとの平ｉ時の動作点を示す。即ち、
平常時は、直流送電線４及び帰線５を介して直流電圧Ｖ
ａの直流電流ＩＮが流れ、直流送電系は交点Ｎを動作点
として安定している。

しかし、□第１図に示すように地絡事故Ｆが発生すると
、動作点は第２図に示すＦａ、Ｆｂに移行し、直流電流
変成器１４ａ、１４ｂを介して第３図イ２口に示す直流
電流ＩＮ、ＩＲが流れる。直流電流ＩＮ。

ＩＲは直流変流変成器１４ａ、１４ｂを介し、信号とな
って保護継電器１５ａ、１５ｂに入力される。保護継電
器１５ａ、１５ｂは次式で示す条件が所定時間、満足さ
れたときは遮断信号Ｋａ、Ｋｂを出力する。

ＩＡ　−ＩＢ≧に＠ΔＩ　　　・・・・・・・・・・・
・（１）ここで、Ｋは定数であシ、Ｋ・△■は第３図（
）に示す値をもつ。この場合、地絡事故により第３図（
ハ）に示す時刻ｔ１から（１）式が満足され、かつに）
に示すように所定時間これが継続するので、（ホ）に示
すように時刻ｔ２から保護継電器１５ａ、１５ｂは遮断
信号Ｋａ、Ｋｂを出力する。

第４図は第１図に示す装置の比率特性を示すグラフであ
る。図中の斜線領域は動作域を示し、ｂはＩＢ　（＝Ｉ
Ａ−△工）、Ｃは定常時の動作特性、ｄはＩＢ（＝ＩＡ
）をそれぞれ示す。

通常、Ｋ・△■はＩＮ、ＩＲＫ比較して小さな値をもっ
ており、△■は、設定装置１１の基準信号Ｉｒｅｆが定
格付近の値に設定されていると、直流電流ＩＲ。

ＩＮＫ対して約１０％のものとなる。定数Ｋを０．５程
度に設定すると、Ｋ・ΔＩは定格電流の約５％に設定さ
れる必要がある。このような設定は装置各部の誤差に対
して非常にきびしいものとなる。

従来の保護継電装置は、上記のように構成されており、
装置各部の誤差、例えば送電の起動、停止等において伝
送装置の伝送遅れに多少のずれが加わると、容易にＫ・
△Ｉが事故の判定レベル以上の値をもつに至るので、誤
動作し易い欠点があつた。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、直流送電線に対する電流指令値
に変更がめったとき及び潮流が反転されたときは事故発
生を検出するための判定条件に対して抑制項を付加して
事故発生の判定をするようにしたので、事故に対する感
度を低下させることなく、動作の信頼性を高めることが
できる直流送電線の保護継電装置を提供することを目的
とする。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第５
図はこの発明による保護継電装置のブロック図で、第１
図と同一符号のものは同−又は相当部分を示す。検出回
路１６ａ、１８ｂは設定装置１１の出力端、伝送装置１
２ｂの出力端において電流設定値、即ち基準信号Ｉｒｅ
ｆが所定値以上となるのを検出したときは出力信号をハ
イにする回路である。検出回路１７ａ、１７ｂは設定装
置１１の出力端。

伝送装置１２ｂの出力端において潮流の変化即ちスイッ
チ信号が出力されたことによシ、所定値以上となるのを
検出したときは出力信号をハイにする回路である。検出
回路１６ａ　、　１７ａ　、　１６ｂ　、　１７Ｌｚ７
）出力信号はオア・ゲー）１８ａ、１８ｂを介して保護
継電器１５ｂ、１５ａに入力される。

次に動作について説明する。設定装置１１０基準信号Ｉ
ｒｅｆの値は、起動時、停止時、指令員による電流指令
値の変更時及びその他、図示しない定電力制御装置１周
波数制御装置の動作時において変化する。この変化が所
定値以上となるのが検出されると、検出回路１６ａ、１
６ｂの出力信号がハイとなり、オアーゲー）１８ａ、１
８ｂを介して保護継電器１５ａ、１５ｂに入力される。

これに応答し、保護継電器１５ａ、１５ｂは次式の判定
を行なう。

ＩＡ　−ＩＢ≧Ｋｌ・ΔＩ＋η・Ｋ２　　　・・・・・
・・・・（２）ただし、ηは検出回路１７ａ、１７ｂの
出力信号がハ′イのときは「１」であり、これがローの
乏きは「０」である。Ｋ２は定数、η・Ｋ２は抑制項で
ある。この場合はη＝１なので、η＝０とする従来装置
の（１）式より判定条件がきびしくなる。

第６図は第５図に示す装置の比率特性を示したグラフで
ある。ａは電流指令値を変更したとき及び潮流が反転し
たときの動作特性、ｂはＩＢ　（＝ＩＡ−△Ｉ）、Ｃは
定常時の動作特性、ｄはＩｎ（＝ＩＡ）を示す。動作特
性ａ、Ｃの差は抑制項η・Ｋ２の有無による。

なお、直流送電線４以外の故障として変換器のアーム短
絡、地絡、転流失敗等が発生すると、直流送電線４の電
圧が低下することが生じるので、このようなときは図示
なしの構内地絡検出装置、アーム短絡故障検出装置又は
転流失敗検出装置の応動出力によりこの発明装置の動作
を鎖錠し、誤出力を防止することができる。

なお、上記実施例では判定式としてに１ΔＩ＋η・Ｋ２
を用いたが、（２）式を（Ｋ１＋η・Ｋ２）・△Ｉ等に
変形しても上記実施例と同様の効果を奏する。

以上のように、この発明によれば、電流指令値に変更が
あったとき及び潮流が反転されたときは事故発生を検出
するための判定条件が厳しくなるように判定条件に抑制
項を追加したので、事故に対する感度を低下させること
なく、動作の信頼性を高めることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の保護継電装置のブロック図、第２図は第
１図に示す変換器の動作特性のグラフ、第３図は第１図
に示す保護継電装置の動作のタイミング図、第４図は第
１図に示す保護継電装置の動作特性のグラフ、第５図は
この発明の一実施例による保護継電装置のブロック図、
第６図は第５図に示す保護継電装置の動作特性を示すグ
ラフである。 ｌａ、１ｂ・・・交流系統、　２ａ、２ｂ・・・変換器
、４・・・直流送電線、　７ａ、７ｂ・・・制御装置、
　８ａ、　８ｂ・・・制御装置、　　ｇａ、ｇｂ・・・
設定器、１２ａ　、　１２ｂ　、　１３ａ　、　１３ｂ
−・・伝送装置、　１５ａ、１５ｂ・・・保し継電器、
　１６ａ　、　ｔａｂ　、　１７ａ　、　１７ｂ−検出
装置、　１Ｂａ、１８ｂ・・・オア・ゲート。 なお、図中の同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　葛　野　信　−（ほか１名） 第　　４　　因 第　　ｂ　　区） ■８ 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　　特願昭　５７−１８１０１２号
２・発１１７１（７）　名’４示　　　　直流送電線の
保護継電装置３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の橢 ６、補正の内容 （１）明細書第４頁第５行目、第７行目に［直流電電Ｖ
ａＪとあるのを「直流電圧ＶｄＪと補正する。 （２）明細書第４頁第１３行から第１４行目に「直流電
流ＩＮ、ＩＲが流れる。直流電流ＩＮ、ＬＲは」とある
のケ［直流電流ＩＡ、ＩＲが流れる。直流電流ＩＡ。 Ｉｌｌは」と補正する。 （３）明細書第５頁第７行目、同第８頁第２行から第３
行目に［１ｇ（＝ＩＡ−ΔＩ）Ｊとあるの乞「ＩＢ＝Ｉ
Ａ−ΔＩ」と補正する。 （４）明細書第５頁第８行目、同第８頁第３行目に［Ｉ
Ｒ（＝ＩＡ　）　Ｊとあるの乞［ＩＲ＝ＩＡＪと補正す
る。 （５）明細書第５頁第９行目の［ｊｓ、Ｉａ　Ｊとある
のン［ＩＡ、ＩＢ　Ｊと補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流送電線の自端及び相手端に設けられた交直又は直交
   変換用の変換器に制御入力として供給される電流指令値
   信号が所定の基準レベル以上となったときに論理的な検
   出信号を出力する第１の検“出回路と、上記変換器に制
   御入力として供給される潮流変更信号が所定の基準レベ
   ル以上となったときに論理的な検出信号を出力する第２
   の検出回路と、上記第１及び第２の検出回路の検出信号
   の論理和をとる論理回路とを上記自端及び相手端に対応
   させてそれぞれ備えると共に１上記自端及び相手端の論
   理回路の出力信号と上記自端から検出された直流電流値
   とを入力し、上記論理回路の出力信号が付勢されたとき
   は上記直流送電線の事故を検出するように所定の論理に
   基づき設定された判定レベルを高く設定し、上記判定レ
   ベルにより上記直流電流値のレベル判定をして上記直流
   送電線の保護動作信号を発生する保護継電器とを備えた
   直流送電線の保護継電装置。