JPS6124900B2 - - Google Patents
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- JPS6124900B2 JPS6124900B2 JP50137044A JP13704475A JPS6124900B2 JP S6124900 B2 JPS6124900 B2 JP S6124900B2 JP 50137044 A JP50137044 A JP 50137044A JP 13704475 A JP13704475 A JP 13704475A JP S6124900 B2 JPS6124900 B2 JP S6124900B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- amount
- differential relay
- scalar
- currents
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電力系統の保護を図る差動継電方式
に関する。
に関する。
一般に所定の比率特性をもつ差動継電方式は電
力系統の所定の２端に配設される電流変成器で検
知した電流のベクトル和を動作量とし、またその
所定端の電流の絶対値の和、すなわちスカラ和ま
たは電流のベクトル差の絶対値および絶対値の内
の最大値等を抑制量として系統に発生した地絡事
故から系統を保護しようとするものである。この
差動継電方式は所定端のベクトル和と、抑制量に
包含される高調波分や直流分とが同一事故に対し
後述のように態様の異なつたものになることがあ
る。例えば、継電器が（動作量）−（抑制率×抑制
量）≧０のような判定をする場合、前記高調波分
や直流分を加味すると詳細を第３図に示すように
特性の変動が大きくなるおそれがある。
力系統の所定の２端に配設される電流変成器で検
知した電流のベクトル和を動作量とし、またその
所定端の電流の絶対値の和、すなわちスカラ和ま
たは電流のベクトル差の絶対値および絶対値の内
の最大値等を抑制量として系統に発生した地絡事
故から系統を保護しようとするものである。この
差動継電方式は所定端のベクトル和と、抑制量に
包含される高調波分や直流分とが同一事故に対し
後述のように態様の異なつたものになることがあ
る。例えば、継電器が（動作量）−（抑制率×抑制
量）≧０のような判定をする場合、前記高調波分
や直流分を加味すると詳細を第３図に示すように
特性の変動が大きくなるおそれがある。
第１図は従来方式の欠点を述べるための電力系
統図で、図において、１は電源、２，３はしや断
器、４は送電線、５，６は変流器、７は差動継電
器、８は対地容量である。いま、図示、Ｂ端の外
部の送電線４の(イ)点で、地絡事故が発生したとき
図示Ａ端に電流i1、Ｂ端に電流i2の電流が流れた
とする。これら電流i1，i2の関係を図示すると第
２図ａに示すようになる。なお、電流i1，i2には
基本波の他に直流分と何らかの高調波分が含まれ
ることは周知である。
統図で、図において、１は電源、２，３はしや断
器、４は送電線、５，６は変流器、７は差動継電
器、８は対地容量である。いま、図示、Ｂ端の外
部の送電線４の(イ)点で、地絡事故が発生したとき
図示Ａ端に電流i1、Ｂ端に電流i2の電流が流れた
とする。これら電流i1，i2の関係を図示すると第
２図ａに示すようになる。なお、電流i1，i2には
基本波の他に直流分と何らかの高調波分が含まれ
ることは周知である。
前記地絡事故によつて第２図ａに示すように電
流i1，i2は位相が異なつているが電流値（絶対
値）は同じである。ここで、両電流は第１図には
図示しないがアナログ−デジタル変換された後、
サンプリングされる。このサンプリング時点が第
２図ａ，ｂに示すｎ−１、ｎ、ｎ＋１……であ
る。第２図ｂはこのサンプリング時点のデジタル
量によりそのベクトル和を求めた場合の電流i1と
i2の差電流ｉdを表示したものである。この第２
図ａ，ｂから明らかなように第１図(イ)点の事故に
より電流i1，i2に含まれる直流分や高調波分はベ
クトル和演算することにより相殺されて零となり
電流ｉdには含まれなくなる。しかし、この電流
i1，i2は事故電流そのものであるから、高調波分
や直流分はそのまま含まれる。なお、前記電流ｉ
dは第１図に示す対地容量８に流入する充電電流
ｉcやＡ端、Ｂ端に設置された変流器５，６の誤
差分、あるいはデジタル量をマイクロ波伝送した
ときに発生する位相ズレ分等であり、電流i1，i2
の波形と比較してその波形成分は大巾に異なつた
ものとなる。従つて、比率特性は（差電流ｉdの
スカラ量）−（抑制率）×（電流i1のスカラ量＋電流
i2のスカラ量）≧０ ………(1) となる。前記電流i1，i2は事故電流であり、高調
波分や直流分を含むので、そのスカラ量も事故電
流の態様によつて変動する。この変動する状態を
後述の第３図に示すと点線ｃ，ｄになる。ここで
(1)式にもとづいて電流i1，i2に含まれる直流分や
高調波分を考慮した比率特性を示すと第３図の線
分ａ〜ｄのようになる。この第３図において、一
点鎖線ａの上側はi2≧i1の領域、実線ｂは直流
分、高調波分が含まれないときの比率特性、点線
ｃ，ｄは直流、高調波分が含まれたときの比率特
性を示す線分である。この第３図からも明らかの
ように従来の差動継電方式は前記(1)式から明らか
な如く電流i1のスカラ量、電流i2のスカラ量が変
動すれば第３図の線分ｃ，ｄのように変動するた
め、外部事故領域（第３図の線分ａと線分ｂの
間）を含むような変動にもなり、その変動分を考
慮して比率特性を整定する必要がある。しかし、
従来の方式では、前記変動分を適用する系統毎に
すべての事故態様に対応させることは不可能であ
るために前記整定が難しくなり、また、余裕度を
多くとつて整定すれば内部事故検出感度が低下す
る等の不具合を生じるおそれがある。従つて、従
来の方式では比率特性の整定が極めて困難であつ
た。
流i1，i2は位相が異なつているが電流値（絶対
値）は同じである。ここで、両電流は第１図には
図示しないがアナログ−デジタル変換された後、
サンプリングされる。このサンプリング時点が第
２図ａ，ｂに示すｎ−１、ｎ、ｎ＋１……であ
る。第２図ｂはこのサンプリング時点のデジタル
量によりそのベクトル和を求めた場合の電流i1と
i2の差電流ｉdを表示したものである。この第２
図ａ，ｂから明らかなように第１図(イ)点の事故に
より電流i1，i2に含まれる直流分や高調波分はベ
クトル和演算することにより相殺されて零となり
電流ｉdには含まれなくなる。しかし、この電流
i1，i2は事故電流そのものであるから、高調波分
や直流分はそのまま含まれる。なお、前記電流ｉ
dは第１図に示す対地容量８に流入する充電電流
ｉcやＡ端、Ｂ端に設置された変流器５，６の誤
差分、あるいはデジタル量をマイクロ波伝送した
ときに発生する位相ズレ分等であり、電流i1，i2
の波形と比較してその波形成分は大巾に異なつた
ものとなる。従つて、比率特性は（差電流ｉdの
スカラ量）−（抑制率）×（電流i1のスカラ量＋電流
i2のスカラ量）≧０ ………(1) となる。前記電流i1，i2は事故電流であり、高調
波分や直流分を含むので、そのスカラ量も事故電
流の態様によつて変動する。この変動する状態を
後述の第３図に示すと点線ｃ，ｄになる。ここで
(1)式にもとづいて電流i1，i2に含まれる直流分や
高調波分を考慮した比率特性を示すと第３図の線
分ａ〜ｄのようになる。この第３図において、一
点鎖線ａの上側はi2≧i1の領域、実線ｂは直流
分、高調波分が含まれないときの比率特性、点線
ｃ，ｄは直流、高調波分が含まれたときの比率特
性を示す線分である。この第３図からも明らかの
ように従来の差動継電方式は前記(1)式から明らか
な如く電流i1のスカラ量、電流i2のスカラ量が変
動すれば第３図の線分ｃ，ｄのように変動するた
め、外部事故領域（第３図の線分ａと線分ｂの
間）を含むような変動にもなり、その変動分を考
慮して比率特性を整定する必要がある。しかし、
従来の方式では、前記変動分を適用する系統毎に
すべての事故態様に対応させることは不可能であ
るために前記整定が難しくなり、また、余裕度を
多くとつて整定すれば内部事故検出感度が低下す
る等の不具合を生じるおそれがある。従つて、従
来の方式では比率特性の整定が極めて困難であつ
た。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、動作量の判定レベルを抑制量の大きさによつ
て切換えることによりベクトル和電流の大きさの
みによる比率特性を得ることができる差動継電方
式を提供することを目的とする。
で、動作量の判定レベルを抑制量の大きさによつ
て切換えることによりベクトル和電流の大きさの
みによる比率特性を得ることができる差動継電方
式を提供することを目的とする。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。
する。
第４図において、第１図と同一部分は同一符号
を付して示した。
を付して示した。
変流器５，６のアナログ量はアナログ−デジタ
ル変換器１０，１１でデイジタル量に変換され
る。このデジタル量は伝送装置１２，１３に与え
られ、両伝送装置１２，１３で処理される。この
処理信号は伝送装置１２，１３間で相互に送受信
され、伝送装置１２側に設けられた差動継電装置
１４に両処理信号が供給される。この差動継電装
置１４は前記(1)式のような演算を行なわずに電流
ｉdのスカラ量のみによつた比率特性を得るよう
にしたものである。すなわち、この差動継電装置
１４は動作量の判定レベルを抑制量の大きさによ
つて切換えることにより、ベクトル和電流の大き
さによる比率特性で動作される。
ル変換器１０，１１でデイジタル量に変換され
る。このデジタル量は伝送装置１２，１３に与え
られ、両伝送装置１２，１３で処理される。この
処理信号は伝送装置１２，１３間で相互に送受信
され、伝送装置１２側に設けられた差動継電装置
１４に両処理信号が供給される。この差動継電装
置１４は前記(1)式のような演算を行なわずに電流
ｉdのスカラ量のみによつた比率特性を得るよう
にしたものである。すなわち、この差動継電装置
１４は動作量の判定レベルを抑制量の大きさによ
つて切換えることにより、ベクトル和電流の大き
さによる比率特性で動作される。
次に上記比率特性が得られることについて述べ
るに、まずデジタル演算により電流ｉd，i1，i2の
スカラ量を求める方法について説明する。この方
法は種々あるが例えば基本波の1/2サイクルに含
まれるデジタル値の絶対値を加算する面積法があ
る。この方法ではほぼ実効値的値が求められるの
で問題はない。しかし、一般には絶対値の演算を
高速度で行なうことが保護継電器の高速化を可能
とすることからπ／２ラジアン間隔のデジタル量
（データ）を自乗して値を求める方法をとつてい
る。この方法でいま第５図に示す電流ｉdを求め
ると次式のようになる。
るに、まずデジタル演算により電流ｉd，i1，i2の
スカラ量を求める方法について説明する。この方
法は種々あるが例えば基本波の1/2サイクルに含
まれるデジタル値の絶対値を加算する面積法があ
る。この方法ではほぼ実効値的値が求められるの
で問題はない。しかし、一般には絶対値の演算を
高速度で行なうことが保護継電器の高速化を可能
とすることからπ／２ラジアン間隔のデジタル量
（データ）を自乗して値を求める方法をとつてい
る。この方法でいま第５図に示す電流ｉdを求め
ると次式のようになる。
（ｉd１）２＋（ｉd ４）２＝（ｉd）２
………(2) 但し、（ｉd１）と（ｉd４）の間隔はπ／２ラ
ジアルである。
………(2) 但し、（ｉd１）と（ｉd４）の間隔はπ／２ラ
ジアルである。
なお、第５図中、S1〜S4はサンプリング点であ
る。
る。
また、
（ｉd１）２−2cos2φ（ｉd２）２＋（ｉd３）２＝β（ｉd／√２）２＝βid２／２………(3)
この(3)式は三積法であり、〔この三積法は特願
昭48−110856号（特開昭50−61641号）に開示さ
れている。〕この(3)式を演算すればｉdの実効値の
自乗値を求めることができる。
昭48−110856号（特開昭50−61641号）に開示さ
れている。〕この(3)式を演算すればｉdの実効値の
自乗値を求めることができる。
但し、βはφにより定める定数であり、φは第
５図に示してあるサンプリング間隔の電気角であ
る。
５図に示してあるサンプリング間隔の電気角であ
る。
ここで、電流ｉd（差電流）が自乗の次数で求
められても単に（I2 d）≧K1、（I2 d）≧K2、（I2 d）≧
K3の如く演算される。この関係は次式のように
なる。但し、K1〜K3は差動継電器の動作範囲を
決定する定数である。
められても単に（I2 d）≧K1、（I2 d）≧K2、（I2 d）≧
K3の如く演算される。この関係は次式のように
なる。但し、K1〜K3は差動継電器の動作範囲を
決定する定数である。
（Ｉd−√1）（Ｉd＋√1）≧０ ………(5)
（Ｉd−√2）（Ｉd＋√2）≧０ ………(6)
（Ｉd−√3）（Ｉd＋√3）≧０ ………(7)
上記(5)〜(7)式から、Ｉd≧√1、Ｉd≧√2、
Ｉd≧√3と特性が決定される。この式は直線の
方程式であるから電流i1，i2の比率特性を表示す
ると第６図に示すようになる。この第６図は保護
区間である第４図のＡ端とＢ端の間に流入する電
流i1が大きい場合を示している。いま、電流i1の
スカラ量がi11に相当するまで、すなわち電流i1の
スカラ量が０〜i11までは電流ｉdのスカラ量≧√
1のとき動作と判定される。
Ｉd≧√3と特性が決定される。この式は直線の
方程式であるから電流i1，i2の比率特性を表示す
ると第６図に示すようになる。この第６図は保護
区間である第４図のＡ端とＢ端の間に流入する電
流i1が大きい場合を示している。いま、電流i1の
スカラ量がi11に相当するまで、すなわち電流i1の
スカラ量が０〜i11までは電流ｉdのスカラ量≧√
1のとき動作と判定される。
次に電流i1のスカラ量がi11〜i12の間にある時は
ｉdのスカラ量≧√2のとき動作と判定され、電
流i1のスカラ量が電流i12より大きい領域では、電
流ｉdのスカラ量≧√3の如く判定される。この
ようにして抑制量を求め、この抑制量の大きさで
判定レベルを切換える方式としたので抑制量とベ
クトル和電流の比較を行なつていた従来方式に比
較し、比率特性がｉdのスカラ量そのもので決定
されるため、従来のように第３図で示すような特
性の変動が発生しない。
ｉdのスカラ量≧√2のとき動作と判定され、電
流i1のスカラ量が電流i12より大きい領域では、電
流ｉdのスカラ量≧√3の如く判定される。この
ようにして抑制量を求め、この抑制量の大きさで
判定レベルを切換える方式としたので抑制量とベ
クトル和電流の比較を行なつていた従来方式に比
較し、比率特性がｉdのスカラ量そのもので決定
されるため、従来のように第３図で示すような特
性の変動が発生しない。
第６図の比率特性においても、K1の判定レベ
ルよりK2の判定レベルに移る電流i1のスカラ量ま
たはK2の判定レベルよりK3の判定レベルに移る
電流i1のスカラ量は高調波や直流分により変動す
るので、第６図の点線で示すように変動する。し
かしこの変動は電流i11，i12の近辺のみの部分的
な変動であるから、第３図に示す従来方式のよう
に電流i1の全領域に影響を与えることはない。従
つて、動作範囲の感度がよくなりかつ特性の決定
も容易となるので製作も容易となる。
ルよりK2の判定レベルに移る電流i1のスカラ量ま
たはK2の判定レベルよりK3の判定レベルに移る
電流i1のスカラ量は高調波や直流分により変動す
るので、第６図の点線で示すように変動する。し
かしこの変動は電流i11，i12の近辺のみの部分的
な変動であるから、第３図に示す従来方式のよう
に電流i1の全領域に影響を与えることはない。従
つて、動作範囲の感度がよくなりかつ特性の決定
も容易となるので製作も容易となる。
なお、第６図ではK1，K2，K3の３つのレベル
を例に上げて説明して来たが、適用する系統によ
り任意にレベルを設定できることは勿論である。
を例に上げて説明して来たが、適用する系統によ
り任意にレベルを設定できることは勿論である。
以上述べたように、この発明によれば動作量の
判定レベルを抑制量の大きさによつて切換えるこ
とによりベクトル和電流の大きさのみによる比率
特性を得るようにしたので、動作の感度が一段と
向上しかつ特性の決定も従来方式に比較して極め
て容易となる差動継電方式が提供できる。
判定レベルを抑制量の大きさによつて切換えるこ
とによりベクトル和電流の大きさのみによる比率
特性を得るようにしたので、動作の感度が一段と
向上しかつ特性の決定も従来方式に比較して極め
て容易となる差動継電方式が提供できる。
第１図は従来方式を述べるための電力系統図、
第２図ａ，ｂは外部事故が発生した場合における
所定端の電流波形と、差動継電器で演算されるベ
クトル和電流波形図、第３図は従来の比率特性
図、第４図はこの発明を説明するための実施例の
電力系統図、第５図はデジタル演算によるスカラ
量を求める方式を説明するための波形図、第６図
は発明における比率特性図である。 i1，i2，ｉd……電流、５，６……変流器、８…
…対地容量、１０，１１……アナログ変換器、１
２，１３……伝送装置、１４……差動継電装置。
第２図ａ，ｂは外部事故が発生した場合における
所定端の電流波形と、差動継電器で演算されるベ
クトル和電流波形図、第３図は従来の比率特性
図、第４図はこの発明を説明するための実施例の
電力系統図、第５図はデジタル演算によるスカラ
量を求める方式を説明するための波形図、第６図
は発明における比率特性図である。 i1，i2，ｉd……電流、５，６……変流器、８…
…対地容量、１０，１１……アナログ変換器、１
２，１３……伝送装置、１４……差動継電装置。
Claims (1)
- １ 電力系統の所定端に設けられた変成器により
得られるアナログ量をデジタル量に変換し、この
デジタル量をマイクロ波等の伝送装置により前記
各所定端間で相互に送受信し、この受信信号から
ベクトル和電流を求めてこの電流を動作量とした
差動継電方式において、動作判定レベルを電流値
により段階的に切換えることにより所定の比率特
性を得ることを特徴とする差動継電方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50137044A JPS5260950A (en) | 1975-11-13 | 1975-11-13 | Differential relay system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50137044A JPS5260950A (en) | 1975-11-13 | 1975-11-13 | Differential relay system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5260950A JPS5260950A (en) | 1977-05-19 |
| JPS6124900B2 true JPS6124900B2 (ja) | 1986-06-13 |
Family
ID=15189543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50137044A Granted JPS5260950A (en) | 1975-11-13 | 1975-11-13 | Differential relay system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5260950A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6337885A (ja) * | 1986-07-30 | 1988-02-18 | Toshiba Corp | メモリカ−ド |
| JPH0383149A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロコンピュータ |
| JPH0744455A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-02-14 | Nec Corp | アドレスデコーダ |
-
1975
- 1975-11-13 JP JP50137044A patent/JPS5260950A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6337885A (ja) * | 1986-07-30 | 1988-02-18 | Toshiba Corp | メモリカ−ド |
| JPH0383149A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マイクロコンピュータ |
| JPH0744455A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-02-14 | Nec Corp | アドレスデコーダ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5260950A (en) | 1977-05-19 |
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