JPS5983530A

JPS5983530A - 距離継電器

Info

Publication number: JPS5983530A
Application number: JP19278382A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　愿
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-11-01
Filing date: 1982-11-01
Publication date: 1984-05-15
Also published as: JPH0216652B2

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ｒｉ変圧器のインラッシュ電流によってけ動作
しないが、系統事故時には動作可能にした距離継電器に
関するものである。

第１図は罐力系統における保護継磁器の概略図を示した
もので、図において、距離継゛螺器（１）は計器用変圧
器（２）及び変流器（３）を介して母線（４）に接続さ
れている。母線（４）け′＠源（５）から集力供給され
、遮断ａ（６）を介して被保護区間の変圧器（８）に接
続されている。ここで、遮＃器（６）が開路状態から投
入指令に基き開路状態に転すると、変圧器（８）には瞬
間的にインラッシュ４流が流入する。このインラッシュ
４流は、変圧器（８）の容量及び、残留磁気等係に関し、その波形は第２図（１））に図示の如く、通常
は電力波形を略半波！ｌＩ流した形状となる。また、そ
の減衰時間は変圧器（８）の容量及び系統定数等に関係
し、最大数秒程度である。、距ＷＭ継＠＊（１）の蓋部
は第３図に示すような構成である。すなわち、第２図（
ａ）に示す・電力系統の・電圧は計器用変圧器（２）の
取込線（２ａ）を介して電圧入力回路（９）に導入され
、ここで次段の処理に最適なレベル変換を行った後、更
に第４図に示すような系統周波数ｆ１に共振点を有する
フィルタ（１０）に人力される。また、（力系統の第２
図（ｂ）に示す電流も変流器（３）の取込み線（３ａ）
を介して電流入力回路（１１）に人力され電圧と同様に
最適値にレベル変換された後、フィルタ（１０）々同様
の特性のフィルタ（１２）を介して第２図（Ｃ）に示す
電流信号として抽出される。

次に、フィルタ（１０）及び（１２）の電圧及び電流信
号は演算回路（１３）に転送され、ここで故障点までの
インピーダンスの演算が実行される。第５図は、第２図
（ａ）の填圧波形と、（Ｃ）の電流波形とで、インピー
ダンスを求めると、電流が流れていない無限遠点から、Ｐ点に移動してくる
ことを示しており、距ｎ１継゛峨器の動作域に入ると、
距離継屯離は、動作出力を出す。

よって、第２図（ａ）に図示の如き゛電圧で、第２図（
ｂ）に示す如きインクツシ′Ｌ電流が流れると、演算回
路（１３）は、対象の被保護区間に事故があるものと誤
認し、直ちに事故検出の出力信号を発生する。

この出力により、保護継電器（１）は最終的に遮断器（
６）をトリップし、系統開路を行うことになる。

従って、従来の保護継電器は歪を有する入力端子及び電
流からルカ系統の周波数成分のみを抽出するフィルタを
備えていたが、電力系統に接続されている変圧器が無電
圧から電圧印加されたときに流れるインラッシュ′電流
に対しては保護継電器は誤動作を免れ得す、系統の故障
を誤認してしまう問題があった。

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、系統暖流の第２高調波分が基本渡
分に対して、一定比率以上のとき距離ｇｑ器の出力をロ
ックするとともに、系統電圧の第２高調波分が基本渡分
に対して一定比率以上のとき、または、系統電圧の大き
さが一定値以下になったとき、系統事故と判断して、前
記距離継゛１器の出力ロック信号を無効にするよう制御
する距ｍ、継嘔器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６
図において、（１５）はｆ２パスフイルり、（１６）は
ｆｌパスフィルタで、電流入力回路（１１）の出力から
、それぞれ、第２高調波分と、基本渡分とを分離する。

比較回路（１７）は、基本渡分（周波数ｆｌ）に対する
第２高調波分（周波数ｆ２）の比率が、一定比率以上の
とき動作して、ｆｚｉ流検出回路（１８）から出力信号
を出す。

（１９）はｆ２パスフィルタ、（２０）はｆｌパスフィ
ルタで、電圧入力回路（９）の出力から、それぞれ、第
２高調波分と、基本渡分とを分離する。

比較回路（２１）は、基本渡分に対する第２高調波分の
比率が一定比率以上のとき前作して、ｆ２電圧検出回路
（２２）から出力信号を出す。

ｆｚｄ流検流量出回路８）の出力は、インヒビット回路
（２３）　ヲｍ　テ、インヒビット回Ｍ　（２４）へ入
力サレ、演算回路（１３）の出力信号をロックして、距
離継電器（２５）の出力を阻止する。

（２６）はレベル検出回路で、電圧入力回路（９）の出
力が、一定直以下になったとき出力を出す。

ｆｚ４圧検出回路（２２）の出力と、レベル検出回路（
２６）の出力とは、オア回路（２７）へ人力され、いず
れかの信号があれば、オア回Ｓ　（２７）はインヒビッ
ト回路（２３）へ人力され、ｆ２電流検出回路（１８）
の出力信号をロックする。

従って、距離継電器（２５）の出力は、自由になり、演
算回路（１３）の出力信号がそのまま伝達される。

変圧器（８）を系統に並入するときに発生する第２図（
ｂ）の様な半波電流波形には、第２高調波分が、基本渡
分に対して、４３％含まれることが公知であす、　ｆ２
電流検出回路（１８）の設定を約１５％程度にすれば、
必ずインラッシュを検出することができ、距離継電器（
２５）の誤動作を防止することができる。

しかし、最近の電力系統においては、被保護区間の内外
に′屯カクーグルや大容量のコンデンサ等が接続されて
いるため、系統事故発生時には、これらの靜′礪容量分
と、系統のりアクタンス分とで共振現象が発生し、これ
は、系統の基本波とは全く無関係に振＃電流を流すこと
が多くなった。この振動成分は、高い周波数であれば、
＠４図のフィルタで阻止できるので問題ないが、最近で
は、第２高調波分が発生するようになった。

このため、インラッシュ対策のために、電流に含まれる
第２高調波分の大きさを碇出して、距離継電器をロック
していたのでは、事故時に保護することができなくなっ
てしまう。

従って、ｆｚ４圧検出回路（２２）を用いて、系統事故
のときは系統電圧の第２高調波分が大きくなれば、イン
ラッシュ対策を中止して、距離継電器のロックを解除し
て、保護機能を回復させるようにしている。

また、ｆ２電圧検出回路（２２）は、事故時の電圧が非
常に低下して、極端な場合には、電圧が零になると、検
出できなくなることがあるため、レベル検出回路（２６
）が働くようにして、インラッシュ対策を中止して、距
離継電器のロックを解除して、保護機能を回復させるよ
うにしている。

第７図は、変圧器が無電圧状態から励磁された時の螺圧
及び電流の実測波形例であり、系統電流は半波波形であ
り、十分に第２高調波分が含まれているが、系統電圧に
は第２高調波分は、はとんてど含まれていないことを示している。従つユ、この場合
は、系統電圧側ので２電圧検出回路（２２）の出力が出
ないで、ｆ２電流検出回路（１８）の働きによって、距
離継電器（２５）の出力は阻止されることになる。

第８図は、変圧器（８）の１点で内部事故が発生した場
合の説明図で、容量性インピーダンス（２８）と、変圧
器の巻線のりアクタンス性インピーダンスＬとで共振電
流工が流れる。この電流を、基本波分と第２制調波分と
で合成されたものとすると、ｋを第２高調波分の含有比
率とすると、ｉ＝ｖ’Ｔ工ｓｉｍωｔ＋ｖ”ｋ工ｓ　ｉ
ｎ　（２ωｔ＋α）で表わされる。

計器用変圧器（２）の電圧は、１ｖ＝Ｌ− ｔ＝ＶフωＬＩＣｏｓωｔ＋ｖ’２に２ωＬ工Ｃ０ＩＩ＋
（２ωｔ＋α）となる。

従って゛、系統′電圧の基本波分と第２高調波分との比
率はｍ　＝　２にとなり、系統電流の比率により大きくなる。

この２ｋをｆ２電圧検出回路（２２）で検出して、ｆ２
磁流検出回路（１８）の信号を阻止することになるので
、たとえ、内部事故でｆ２電流検出回路（１８）が動作
して、距離継″噸器（２５）の出力をロックしようとし
てパも、阻止されるため、距離継電器（２５）からの出
力が得られ、変圧器の内部事故を検出して、保護するこ
とができる。

上記説明では、変圧器（８）の内部事故を検出できるこ
とを説明したが、変圧器でなくても、送電線の事故であ
っても、同様に保護することができる。

以上のように、この発明によれば、系統電圧の第２高調
波分と基本波分との比が一定比率以上であるか、または
、系統電圧の大きさが一定値以下であれば、インラッシ
ュ対策回路の判定をロックして、事故と判だして、保護
可能にしたので、信頼性のある保護ができる幼果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、゛磁力系統の保護を示す図、第２図はインラ
ッシ、１波形の図、第３図は、従来の距離継電器のブロ
ック図、第４図は、フィルタ特性、第５図は距離継電器
の動作域を示す図、第６図はこの発明の一実施例を示す
距離継電器のブロック図、第７図は、インラッシュの実
測波形図、第８図は系統事故を説明する図である。（１）、（１４）　、（２５）・・・距離継電器、（２
）・・・計器用変圧器、（３）・・・変流器、（４）・
・・母線、（５）・・・電源、（６）・・・遮１１ｉ器
、（８）・・・変圧器、（９）・・・電圧入力回路、（
１０）　、　（１２）・・・フィルタ、（１１）・・・
磁流入力回路、（１３）・・・演算回路、（１５）　、
（１９）・・・ｆ２パスフィルタ、（１６）　、（２０
）・・・ｆｌパスフィルタ、（１７）　、（２１）・・
・比較回路、（１８）・・・ｆ２電流検出回路、（２２
）・・・ｆ２″鴫圧検出回路、（２３）　、（２４）・
・・イ゛ンヒビット回路、（２６）・・・レベル検出回
路、（２７）・・・オア回路、（２８）・・・容量性イ
ンピーダンス。なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。代　理　人　　葛　　野　　　　信　　−第１図第２図第３図第４図第５１！１第６図第７図織（第８図

Claims

【特許請求の範囲】電力系統の系統電圧と系統電流とを人力とする距離継電
器において、系統電流に含まれる第２高調波分と基本渡分との比が一
定比率以上のとき、前記距離継電器の動作出力をロック
するロック回路を備え、系統電圧に含まれる第２高−液
分と基本渡分とが一定比率以上の条件、または系統電圧
の大きさが、一定電圧値以下の条件のいずれかが成立し
たとき、前記ロック回路の出力を阻止して、前記距離継電器の出
力を自由にするように制御することを特徴とする距Ｐ１
１継１Ｌ