JPS6027254B2 - デイジタル保護継電方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力系統の電気量をディジタル符号化して該電
力系の保護を行う、ディジタル保叢継電方式に関する。

従来、電力系統の保護は計器用変流器（ＣＴ）、計器用
変圧器（ＰＴ又はＰＤ）等から得られるアナログ電気量
を保護継電装層内の各種継電器に導入して行なわれてい
た。このような従釆の継電装層は、自電気所の電気量だ
けで保護を行なう装置例えば距離継電装層と自電気所お
よび遠方電気所の電気量の情報により保護を行なう装置
例えば位相比鮫継電装層があった。このような従来の保
護継電装層ではＣＴ，ＰＴ（ＰＤ）などの出力は保叢継
電装贋内で保護目的に通した信号に変換され使用されて
いた。例えば位相比較滋継電装層の場合遠方端の電流情
報は位相比較すべき信号に変換されて専用の伝送回線を
介して伝送され自電気所の位相比較信号と比較して保護
判定を行っていた。しかし近年、系統の大容量化、複雑
化に伴ない保護方式の変更、整定変更等が増大し保守業
務が困難になってきた。一方電力系統の制御はディジタ
ル計算機の発展とあいまってディジタル制御が広く用い
られはじめている。

このため、ＣＴ，ＰＴ（ＰＤ）のアナログ出力をサンプ
リングしアナログ／ディジタル変換によりディジタル符
号化し、計測、制御、保護をすべてディジタル計算機等
を利用してディジタル演算で処理すれば、計測、制御、
保護に用いるデータの共通化則らケーブル本数の削減が
計れれ、また上記変更はソフトウェア即ちプログラムの
変更で対処することが可能となる。このような利点を持
つディジタル保護システムの開発は国内外で行われてい
るが、禾だ、確たるディジタル保護継電装装置は開発さ
れていない。ところで、目端子に設置して距離継電要素
の保護範囲に、他端子に設置した変圧器を含む場合、こ
の変圧器の投入時に自端子にも変流器を介して歪波が入
力され、この歪波によって自端子の距離継電要素が誤動
作するおそれがある。

本発明の目的は電力系統の電気量をディジタル符号化し
てディジタル演算処理装置に導き、このディジタル演算
処理装置内で前記ディジタル符号および距離保護演算プ
ログラムを用いて事故点の判定を行うようにしたディジ
タル保護継電方式において、他端子に設置した系統機器
の状態変化にもとずし、て発生する高調波の影響で距離
保護演算が誤らないようにしたディジタル保護継電方式
を得ることにある。

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

本実施例は自電気所の電流データおよび電圧データによ
り送電線の保護を行うディジタル距離継電方式である。
送電線路１はＡ電気所の母線２ａより、しや断器に耳を
介して接続されている。送電線路１の電流・電圧は夫々
変流器ＣＬ及び変成器ＰＤａよりとり出されアナログノ
ディジタル変換部（以下Ａ／Ｄ変換部）４ａに入力され
る。Ａ／Ｄ変換部４ａでは発振器３からのサンプリング
信号に基づき一定周期でＡ／Ｄ変換し、ディジタル操護
継電装暦６ａに入力される。このディジタル保護継電装
層６ａは通常ミニコンピュータ、マイクロコンピュータ
などのディジタル演算処理装置が用いられ、入力された
自機の電圧・電流に夫々対応するディジタル信号を用い
、所定のプログラムに従って距離演算を行うものである
。一方Ｂ電気所の変革王器１２を電流差動により保護す
るる変圧器保護継電装層１１は差動電流に含まれる高調
波成分の含有率がある値以上になると動作をロックする
。即ち歪波である変圧器励磁突入電流がある値以上流れ
るとトリップ指令が出ないように動作する。変圧器保護
継電装置１１は変圧器励磁突入電流を検出した事を伝送
装置５ｂを介してＡ電気所に伝送し、Ａ電気所では、伝
送装置５ａで受信した信号則ち変圧器１２に励磁突入電
流が流れたという制御信号をディジタル保護継電装置６
ａに入力しその保護演算の過程を制御する。次にディジ
タル距離継電装層６ａの保護方式例を第２図に示す。第
２図において、第１段、第２段はＩＪァクタンス素第３
段はモ−要素である。一般的な整定例では、第１段は自
区間のみ（つまり送電線１）を、第２段は相手電気所（
つまりＢ電気所）を、第３段は次区間（つまりＢ電気所
から次の電気所までの送電線）を保護範囲とすろう整定
される。距離継電装層において、相手端の変圧器を保護
範囲に含む継電要素つまり第２図の第２段、第３段は変
圧器励磁突入電流により不要動作の恐れがある。通常変
圧器の励磁突入電流を検出するには、前述のように電流
中に含まれる調波の含有率によっている。変流器ＣＴａ
で検出される電流が変圧器励磁突入電流だけであれば距
離保護継電装暦においても電流中に含まれる高調波の含
有率を検出することにより不要動作を防止できるが、変
流器ＣＬで検出される電流が変圧器突入電流と負荷電流
の合成電流の場合、その電流の高調波含有率は低下し変
圧器励磁突入電流を検出できなくなる。このような場合
においても、変圧器励磁突入電流による距離継電装暦の
不要動作を防止できることがこの発明である。第１図に
おいて、変圧器１２の差動保護継電装暦１１は、差動電
流に応動するので負荷電流に左右されず、変圧器励磁突
入電流を従来から行なわれている高調波含有率により確
実に検出する。いまＢ電気所に負荷が接続されており、
Ａ電気所から充電する場合を考えると、負荷電流と変圧
器励磁突入電流の合成電流が線路１を流れる。変圧器１
２の差動保護継軍１１にとって負荷電流は通過電流であ
り、変圧器励磁突入電流だけが差動電流としてとり出さ
れる。この差動電流に含まれる高調波含有率により変圧
器励磁突入電流を検出すると制御条件信号を伝送装置５
ｂ、伝送路７、伝送装置５ａを介し、Ａ電気所のディジ
タル保叢継電装層６ａに入力する。保叢継電装贋６ａに
おいては、この制御条件を受信し、変圧器励磁突入電流
により不要動作の恐れのある継電要素の演算過程を制御
する。この制御の具体例を第３図乃至第５図にフローチ
ャートで示す。第３図の実施例から説明すると、Ｂ電気
所の変圧器保護用の差動保護継電装層１１が、励磁突入
電流を検出しないときは、Ａ端のディジタル保護継電装
層６ａに制御条件は入力されないのぇでで、ステップ１
ではＮＯの出力を出し、第１段、第２段および第３段の
距離保護演算（ステップ２）を行う。このため、ディジ
タル保護総電装層６ａは第１段（送電線１）、第２段（
Ｂ電気所）および第３段（Ｂ電気所から次の電気所まで
の送電線）に事故が生じても確実に事故を検出し、除去
を行う。しかし今Ｂ電気所の変圧器１２を投入して励磁
突入電流が流れると、差動保護継電装直１１がこれを検
出し、伝送装置５ｂ、伝送路７および伝送装置５ａを介
して制御条件成立の信号をディジタル保護継電装層６ａ
に入力する。

するとディジタル保叢継電装層６ａはステップ１でＹＥ
Ｓの判定を行い、ステップ２で、第１段のみの距離保護
演算を行う。第４図の実施例は制御条件の成立・不成立
にかかわらず第１段〜第３段の距離保護演算を第１ステ
ップで行い、制御条件が成立したときは第３のステップ
により第２段および第３段の演算結果を無効とする方式
である。

このように第３図、第４図の実施例のいずれも実質的に
は、変圧器励磁突入電流により不要動作の恐れある継電
要素例えば第２段、第３段をロックしていることになる
。第５図の例は、第１ステップで制御条件が成立したと
判断した時、突入電流により不要動作の恐れのある継電
要素の距離整定値または動作時間整定値を第２ステップ
で変更するなどにより突入電流では不要動作しないよう
にしたうえで、第１段〜第３段の距離保護演算（第３ス
テップ）を行う方式であり、突入電流が流れている間、
第２段、第３段の距離整定を、変圧器１２を含まない範
囲まで小さくし、保護範囲をせばめるかまたは励磁突入
電流が充分減衰する時間よりも大となるように動作時間
整定値を変更する。以上述べたように、変圧器１２の差
動継電装暦１１による変圧器励磁突入電流検出の条件を
距離継電装層６ａに入力し、演算過程を制御することに
より、突入電流による不要動作を確実に防止できる。し
かも演算処理過程の変更はプログラムの変更で対処でき
るもので容易に行えるといった大きな特徴を持つもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明における保護方式を示す図、第３図ないし第５図
はフローチャートである。 ３・・・発振器、４ａ・・・Ａ／Ｄ変換器、５ａ，５ｂ
・・・伝送装置、６ａ・・・ディジタル保叢継電装暦、
１１・・・差動保護継電装層。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電力系統の自端子で系統電圧および系統電流をデイ
   ジタル符号化した後、デイジタル演算処理装置に入力し
   、これら電圧データ、電流データを距離保護演算プログ
   ラムに基ずいて演算し、事故点の判定を行うデイジタル
   保護継電方式において、他端子に設けられた系統機器を
   保護するための差動保護継電装置が、歪波を検出したら
   、これを自端子へ伝送する伝送装置を設け、この伝送装
   置から得られた受信信号によつて自端子に設けた前記デ
   イジタル演算処理装置による距離保護演算プログラムを
   正規の距離保護演算プログラムから別の距離保護演算プ
   ログラムに変更するよううにしたデイジタル保護継電方
   式。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、系統
   機器が変圧器であることを特徴とするデイジタル保護継
   電方式。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、別の
   距離保護演算プログラムは相手端の系統機器を保護範囲
   に含まない送電線保護演算プログラムであることを特徴
   とするデイジタル保護継電方式。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、対向
   電気所の歪波電流の存在を検出したら、距離継電要素の
   距離整定値あるいは時間整定値を変更することを特徴と
   するデイジタル保護継電方式。