JPS6235336B2 - - Google Patents
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- JPS6235336B2 JPS6235336B2 JP54012618A JP1261879A JPS6235336B2 JP S6235336 B2 JPS6235336 B2 JP S6235336B2 JP 54012618 A JP54012618 A JP 54012618A JP 1261879 A JP1261879 A JP 1261879A JP S6235336 B2 JPS6235336 B2 JP S6235336B2
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Description
本発明は電力系統の保護装置に係り、特に共架
多回線地絡方向保護リレーに関するものである。 第1図は共架系統モデルと鉄塔モデルを示し、
零相電流の補償をするにあつて、第1図の共架系
統モデルで、他回線1号線のA,B,C相の各相
電流をIA,IB,IC、2号線の各相電流をI′A,
I′B,I′Cとする。これにより生じる磁束が、自回
線(抵抗接地系)の1号線のa,b,c相、同じ
く2号線a′,b′,c′相に鎖交する磁束数をφa,φ
b,φc及びφ′a,φ′b,φ′cとすると、これらは
(1)式で求まる。 (1)式のMAa,MBa,…,MC′C′は次の通りであ
る。 MAa:他回線1LのA相と自回線1Lのa相との
単位長あたりの相互インダクタンス。 MBa:他回線1LのB相と自回線1Lのa相との
単位長あたりの相互インダクタンス。 MCc′:他回線2LのC′相と自回線2LのC′相との
単位長あたりの相互インダクタンス。 共架系統の電線配置モデルを第2図に示す。これ
から(1)式右辺の各相互インダクタンスを求めた結
果を第1表に示す。 自回線の1号線のa,b,c相、及び2号線の
a′,b′,c′相に発生する電磁誘導電圧、Van,Vb
n,Vcn及びVa′n,Vb′n,,Vc′nは、φa,φb,
φc,φ′a,φ′b,φ′cを微分して符号を反転する
ことによつて求まる。それを(2)式に示す。 (2)式から自回線の1号線a,b,c相に発生す
る誘導電圧と2号線a′,b′,c′相に発生する誘導
電圧との回線間各相の誘導電圧の差は(3)式にな
る。ここでMは(1)式のMに相当するものである。 自回線の、1号線と2号線の回線間ループイン
ピーダンスをZ00とすると、1号線、2号線の各
相の回線間循環電流iath,ibth,icthは(4)式で与
えられる。 (第1表) 第2図の導体配置から計算した他回線と自回線
間の相互インダクタンス(単位m当り) MBa=μl/2πlog2He/DAa−h MBa′=μl/2πlog2He/{(DAa−h)2
+W2}〓 MCb=μl/2πlog2He/DAa−2h MCa′=μl/2πlog2he/{(DAa−2h)
2+W2}〓 MAa=μl/2πlog2He/{(DAa−2h)2
+W2}〓 MA′a′=μl/2πlog2He/DAa−2h MB′a=μl/2πlog2He/{(DAa−h)2
+W2}〓 MB′a′=μl/2πlog2He/DAa−h MAb=μl/2πlog2He/DAa+d MAb′=μl/2πlog2He/{(DAa+d)2
+W2}〓 MBb=μl/2πlog2He/DAa+d−h MBb′=μl/2πlog 2He/{(DAa+d−h)2+W2}〓 MCb=μl/2πlog2He/DAa+d−2h MCb′=μl/2πlog 2He/{(DAa+d−2h)2+W2}〓 MA′a=μl/2πlog 2He/{(DAa+d−2h)2+W2}〓 MA′b′=μl/2πlog2He/DAa+d−2h MB′b=μl/2πlog 2He/{(DAa+d−h)2+W2}〓 MB′b′=μl/2πlog2He/DAa+d−h MC′b=μl/2πlog2He/{(DAa+d)2
+W2}〓 Mc′b′=μl/2πlog2He/DAa+d MAc=μl/2πlog2He/DAa+2d MAc′=μl/2πlog2He/{(DAa+2d)
2+W2}〓 MBc=μl/2πlog2He/DAa+2d−h MBc′=μl/2πlog 2He/{(DAa+2d−h)2+W2}〓 MCc=μl/2πlog2He/DAa+2d−2h MCc′=μl/2πlog 2He/{(DAa+2d−2h)2+W2}
〓 MA′c=μl/2πlog 2He/{(DAa+2d−2h)2+W2}
〓 MA′c′=μl/2πlog2He/DAa+2d−2
h MB′c=μl/2πlog 2He/{(DAa+2d−h)2+W2}〓 MB′c′=μl/2πlog2He/DAa+2d−h MC′c=μl/2πlog2He/{(DAa+2d)
2+W2}〓 MC′c′=μl/2πlog2He/DAa+2d l:併架亘長(m) μ:空気中の透磁率4π×10-7 (3),(4)式及び第1表から他回線の各運用状態
(2回線並用または1回線のみ運用)でのIath,
Ibth,及びIcthとの関係式を求める。 (a) 他回線2回線並用時 他回線の各相電流は次の通りである。 (5)式を(3)式に代入して整理すると(6)式になる。 (6)式に(4)式からI0とVan−Vb′n,Vcn−Vc′nを
消去してiathとibth及びicthとの関係式を求め
ると(7),(8)式になる。 iath=(MA′a−MAa+MA′a′−MA′a)+(MBa′−MBa+MB′a′−MB′a)a2/
(MAb′−MAb+MA′b′−MA′b)+(MB′b−MBb+MB′b′−MB′b)a2 +(MCa′−MCa+MC′a′−MC′a)a/+(MCb′−MCb+MC′b′−MC′b)ai
bth……(7) iath=(MAa′−MAa+MA′a′−MA′a)+(MBa′−MBa+MB′a′−MB′a)a2/
(MAc′−MAc+MA′c′−MA′c)+(MBc′−MBc+MB′c′−MB′c)a2 +(MCa′−MCa+MC′a′−MC′a)a/+(MCc′−MCc+MC′c′−MC′c)ai
cth……(8) (7),(8)式に第1表の相互インダクタンスの式を
代入すると(9),(10)式になる。 (9),(10)式からわかるように電線配置によつて決
まる(9)式、(10)式の右辺の係数とibthまたはicth
からiathが推定することができる。(9),(10)式の
分子をK〓a、(9)式、(10)式の分母をそれぞれK〓b,
K〓
cとおくと、(11),(12)式になる。 iath=Ka/Kbibth …(11) iath=Ka/Kcicth …(12) (11),(12)式から ibth=Kb/Kaiath …(13) ibth=Kb/Kcicth …(14) 従つて、(13),(14)式からiathまたはicthから
ibthが推定できる。 また、(11),(12)式から icth=Kc/Kaiath …(15) icth=Kc/Kbibth …(16) 従つて、(15),(16)式からわかるようにiathま
たはibthからicthが推定できる。 (b) 他回線1号線のみ運用、2号線停止 他回線各相電流は次のように書ける。 (a)の場合と同様にiathとibthまたはicthとの
関係式を求めると(18),(19)式になる。 iath=(MAa′−MAa)+(MBa′−MBa)a2+(MCa′−MCa)a/(MAb′−MAb)
+(MBb′−MBb)a2+(MCb′−MCb)aibth…(18) iath=(MAa′−MAa)+(MBa′−MBa)a2+(MCa′−MCa)a/(MAc′−MAc)
+(MBc′−MBc)a2+(MCc′−MCc)aicth…(19) (18),(19)式に第1表の相互インダクタンス
の式を代入して (20),(21)式からわかるようにibth又はicthか
らiathが推定できる。 (20),(21)式の分子をK〓a′、(20)式、(21
)
式の分母をK〓b′,K〓c′とおくと、 iath=Ka′/Kb′ibth …(22) iath=Ka′/Kc′icth …(23) ibth=Kb′/Ka′iath …(24) ibth=Kb′/Kc′icth …(25) icth=Kc′/Ka′iath …(26) icth=Kc′/Kb′ibth …(27) (22)と(27)式からわかるようにある相循環電
流から他の相循環電流を推定することができる。 (c) 他回線2号線のみ運用、1号線停止 他回線各相電流は次のようにかける。 (a)の場合と同様にiathとibthまたはicthとの
関係式を求めると、(29),(30)式になる。 iath=(MA′a′−MA′a)+(MB′a′−MB′a)a2+(MC′a′−MC′a)a/(MA′
b′−MA′b)+(MB′b′−MB′b)a2+(MC′b′−MC′b)aibth…(29) iath=(MA′a′−MA′a)+(MB′a′−MB′a)a2+(MC′a′−MC′a)a/(MA′
c′−MA′c)+(MB′c′−MB′c)a2+(MC′c′−MC′c)aicth…(30) (29),(30)式に第1表の相互インダクタンス
の式を代入すると (31),(32)式の分子をKa″,(31),(32)式
の分母をK〓b″,K〓c″とおくと iath=Ka″/Kb″ibth …(33) iath=Ka″/Kc″icth …(34) ibth=Kb″/Ka″iath …(35) ibth=Kb″/Kc″icth …(36) icth=Kc″/Ka″iath …(37) icth=Kc″/Kb″ibth …(38) (33)〜(38)式を使つて、ある相循環電流から
他の相循環電流を推定することができる。 iath,ibth及びicthとの関係式の1例を第1
図に示した共架系統モデルを例にとり、他回線2
回線並用時、1回線のみ運用時の場合のiath,
ibth及びicthとの関係式を求めると・ (9),(10),(20),(21),(31),(32)式から
多回線地絡方向保護リレーに関するものである。 第1図は共架系統モデルと鉄塔モデルを示し、
零相電流の補償をするにあつて、第1図の共架系
統モデルで、他回線1号線のA,B,C相の各相
電流をIA,IB,IC、2号線の各相電流をI′A,
I′B,I′Cとする。これにより生じる磁束が、自回
線(抵抗接地系)の1号線のa,b,c相、同じ
く2号線a′,b′,c′相に鎖交する磁束数をφa,φ
b,φc及びφ′a,φ′b,φ′cとすると、これらは
(1)式で求まる。 (1)式のMAa,MBa,…,MC′C′は次の通りであ
る。 MAa:他回線1LのA相と自回線1Lのa相との
単位長あたりの相互インダクタンス。 MBa:他回線1LのB相と自回線1Lのa相との
単位長あたりの相互インダクタンス。 MCc′:他回線2LのC′相と自回線2LのC′相との
単位長あたりの相互インダクタンス。 共架系統の電線配置モデルを第2図に示す。これ
から(1)式右辺の各相互インダクタンスを求めた結
果を第1表に示す。 自回線の1号線のa,b,c相、及び2号線の
a′,b′,c′相に発生する電磁誘導電圧、Van,Vb
n,Vcn及びVa′n,Vb′n,,Vc′nは、φa,φb,
φc,φ′a,φ′b,φ′cを微分して符号を反転する
ことによつて求まる。それを(2)式に示す。 (2)式から自回線の1号線a,b,c相に発生す
る誘導電圧と2号線a′,b′,c′相に発生する誘導
電圧との回線間各相の誘導電圧の差は(3)式にな
る。ここでMは(1)式のMに相当するものである。 自回線の、1号線と2号線の回線間ループイン
ピーダンスをZ00とすると、1号線、2号線の各
相の回線間循環電流iath,ibth,icthは(4)式で与
えられる。 (第1表) 第2図の導体配置から計算した他回線と自回線
間の相互インダクタンス(単位m当り) MBa=μl/2πlog2He/DAa−h MBa′=μl/2πlog2He/{(DAa−h)2
+W2}〓 MCb=μl/2πlog2He/DAa−2h MCa′=μl/2πlog2he/{(DAa−2h)
2+W2}〓 MAa=μl/2πlog2He/{(DAa−2h)2
+W2}〓 MA′a′=μl/2πlog2He/DAa−2h MB′a=μl/2πlog2He/{(DAa−h)2
+W2}〓 MB′a′=μl/2πlog2He/DAa−h MAb=μl/2πlog2He/DAa+d MAb′=μl/2πlog2He/{(DAa+d)2
+W2}〓 MBb=μl/2πlog2He/DAa+d−h MBb′=μl/2πlog 2He/{(DAa+d−h)2+W2}〓 MCb=μl/2πlog2He/DAa+d−2h MCb′=μl/2πlog 2He/{(DAa+d−2h)2+W2}〓 MA′a=μl/2πlog 2He/{(DAa+d−2h)2+W2}〓 MA′b′=μl/2πlog2He/DAa+d−2h MB′b=μl/2πlog 2He/{(DAa+d−h)2+W2}〓 MB′b′=μl/2πlog2He/DAa+d−h MC′b=μl/2πlog2He/{(DAa+d)2
+W2}〓 Mc′b′=μl/2πlog2He/DAa+d MAc=μl/2πlog2He/DAa+2d MAc′=μl/2πlog2He/{(DAa+2d)
2+W2}〓 MBc=μl/2πlog2He/DAa+2d−h MBc′=μl/2πlog 2He/{(DAa+2d−h)2+W2}〓 MCc=μl/2πlog2He/DAa+2d−2h MCc′=μl/2πlog 2He/{(DAa+2d−2h)2+W2}
〓 MA′c=μl/2πlog 2He/{(DAa+2d−2h)2+W2}
〓 MA′c′=μl/2πlog2He/DAa+2d−2
h MB′c=μl/2πlog 2He/{(DAa+2d−h)2+W2}〓 MB′c′=μl/2πlog2He/DAa+2d−h MC′c=μl/2πlog2He/{(DAa+2d)
2+W2}〓 MC′c′=μl/2πlog2He/DAa+2d l:併架亘長(m) μ:空気中の透磁率4π×10-7 (3),(4)式及び第1表から他回線の各運用状態
(2回線並用または1回線のみ運用)でのIath,
Ibth,及びIcthとの関係式を求める。 (a) 他回線2回線並用時 他回線の各相電流は次の通りである。 (5)式を(3)式に代入して整理すると(6)式になる。 (6)式に(4)式からI0とVan−Vb′n,Vcn−Vc′nを
消去してiathとibth及びicthとの関係式を求め
ると(7),(8)式になる。 iath=(MA′a−MAa+MA′a′−MA′a)+(MBa′−MBa+MB′a′−MB′a)a2/
(MAb′−MAb+MA′b′−MA′b)+(MB′b−MBb+MB′b′−MB′b)a2 +(MCa′−MCa+MC′a′−MC′a)a/+(MCb′−MCb+MC′b′−MC′b)ai
bth……(7) iath=(MAa′−MAa+MA′a′−MA′a)+(MBa′−MBa+MB′a′−MB′a)a2/
(MAc′−MAc+MA′c′−MA′c)+(MBc′−MBc+MB′c′−MB′c)a2 +(MCa′−MCa+MC′a′−MC′a)a/+(MCc′−MCc+MC′c′−MC′c)ai
cth……(8) (7),(8)式に第1表の相互インダクタンスの式を
代入すると(9),(10)式になる。 (9),(10)式からわかるように電線配置によつて決
まる(9)式、(10)式の右辺の係数とibthまたはicth
からiathが推定することができる。(9),(10)式の
分子をK〓a、(9)式、(10)式の分母をそれぞれK〓b,
K〓
cとおくと、(11),(12)式になる。 iath=Ka/Kbibth …(11) iath=Ka/Kcicth …(12) (11),(12)式から ibth=Kb/Kaiath …(13) ibth=Kb/Kcicth …(14) 従つて、(13),(14)式からiathまたはicthから
ibthが推定できる。 また、(11),(12)式から icth=Kc/Kaiath …(15) icth=Kc/Kbibth …(16) 従つて、(15),(16)式からわかるようにiathま
たはibthからicthが推定できる。 (b) 他回線1号線のみ運用、2号線停止 他回線各相電流は次のように書ける。 (a)の場合と同様にiathとibthまたはicthとの
関係式を求めると(18),(19)式になる。 iath=(MAa′−MAa)+(MBa′−MBa)a2+(MCa′−MCa)a/(MAb′−MAb)
+(MBb′−MBb)a2+(MCb′−MCb)aibth…(18) iath=(MAa′−MAa)+(MBa′−MBa)a2+(MCa′−MCa)a/(MAc′−MAc)
+(MBc′−MBc)a2+(MCc′−MCc)aicth…(19) (18),(19)式に第1表の相互インダクタンス
の式を代入して (20),(21)式からわかるようにibth又はicthか
らiathが推定できる。 (20),(21)式の分子をK〓a′、(20)式、(21
)
式の分母をK〓b′,K〓c′とおくと、 iath=Ka′/Kb′ibth …(22) iath=Ka′/Kc′icth …(23) ibth=Kb′/Ka′iath …(24) ibth=Kb′/Kc′icth …(25) icth=Kc′/Ka′iath …(26) icth=Kc′/Kb′ibth …(27) (22)と(27)式からわかるようにある相循環電
流から他の相循環電流を推定することができる。 (c) 他回線2号線のみ運用、1号線停止 他回線各相電流は次のようにかける。 (a)の場合と同様にiathとibthまたはicthとの
関係式を求めると、(29),(30)式になる。 iath=(MA′a′−MA′a)+(MB′a′−MB′a)a2+(MC′a′−MC′a)a/(MA′
b′−MA′b)+(MB′b′−MB′b)a2+(MC′b′−MC′b)aibth…(29) iath=(MA′a′−MA′a)+(MB′a′−MB′a)a2+(MC′a′−MC′a)a/(MA′
c′−MA′c)+(MB′c′−MB′c)a2+(MC′c′−MC′c)aicth…(30) (29),(30)式に第1表の相互インダクタンス
の式を代入すると (31),(32)式の分子をKa″,(31),(32)式
の分母をK〓b″,K〓c″とおくと iath=Ka″/Kb″ibth …(33) iath=Ka″/Kc″icth …(34) ibth=Kb″/Ka″iath …(35) ibth=Kb″/Kc″icth …(36) icth=Kc″/Ka″iath …(37) icth=Kc″/Kb″ibth …(38) (33)〜(38)式を使つて、ある相循環電流から
他の相循環電流を推定することができる。 iath,ibth及びicthとの関係式の1例を第1
図に示した共架系統モデルを例にとり、他回線2
回線並用時、1回線のみ運用時の場合のiath,
ibth及びicthとの関係式を求めると・ (9),(10),(20),(21),(31),(32)式から
【表】
第2表は他回線の各運用状態でのiath,ibt
h,icthの関係式である。 第2表から、他回線が2回線並用時、1回線運
用時のいずれの状態でも、iath,ibthicthの関
係式は2%以内の偏差で一定であることがわか
る。言い換えると、他回線2回線運用時の場合で
のiath,ibth,icthとの関係式より、他回線事
故時と再閉路時を除いて他回線の運用状態にかか
わらず、位相差で4゜、大きさで2%以内の誤差
である相の循環電流から他の相の循環電流を推定
することができる。 従つて他回線健全時の場合のiath,ibth,ict
hとの関係式を、2回線並用時の場合での関係式
で代表させる。 (11)―(16)式を再び記すと iath=Ka/Kbibth …(11) iath=Ka/Kcicth …(12) ibth=Kb/Kaiath …(13) ibth=Kb/Kcicth …(14) icth=Kc/Kaiath …(15) icth=Kc/Kbibth …(16) Ka,Kb,Kcは一定値で電線の配置から求ま
る。 (11)〜(16)式から iath=Ka/Kbibth=Ka/Kcicth …(39) ibth=Kb/Kaiath=Kb/Kcicth …(40) icth=Kc/Kaiath=Kc/Kbibth …(41) 各相の回線間差電流(1号線から2号線の相電
流を引く)ias,ibs,icsは、各相の循環電流
iath,ibth,icthの2倍に等しいから(39)〜
(41)式のiath,ibth,icthのかわりにias,ib
s,icsを代入しても(39)〜(41)式は成立す
る。しかし事故相には循環電流の他に事故電流が
重畳するので、(39)〜(41)式の中で事故相に
対応する式は成立しない。例えば、a相地絡の場
合(39)式のみ成立して(40)式、(41)式が成
立しない。従つて(30)〜(40)式の成否を推定
して地絡相を求め、地絡相の循環電流iathは、
他の循環電流から推定する。1線地絡を対象に
(39)〜(41)式の成否をまとめると第3表の通
りである。
h,icthの関係式である。 第2表から、他回線が2回線並用時、1回線運
用時のいずれの状態でも、iath,ibthicthの関
係式は2%以内の偏差で一定であることがわか
る。言い換えると、他回線2回線運用時の場合で
のiath,ibth,icthとの関係式より、他回線事
故時と再閉路時を除いて他回線の運用状態にかか
わらず、位相差で4゜、大きさで2%以内の誤差
である相の循環電流から他の相の循環電流を推定
することができる。 従つて他回線健全時の場合のiath,ibth,ict
hとの関係式を、2回線並用時の場合での関係式
で代表させる。 (11)―(16)式を再び記すと iath=Ka/Kbibth …(11) iath=Ka/Kcicth …(12) ibth=Kb/Kaiath …(13) ibth=Kb/Kcicth …(14) icth=Kc/Kaiath …(15) icth=Kc/Kbibth …(16) Ka,Kb,Kcは一定値で電線の配置から求ま
る。 (11)〜(16)式から iath=Ka/Kbibth=Ka/Kcicth …(39) ibth=Kb/Kaiath=Kb/Kcicth …(40) icth=Kc/Kaiath=Kc/Kbibth …(41) 各相の回線間差電流(1号線から2号線の相電
流を引く)ias,ibs,icsは、各相の循環電流
iath,ibth,icthの2倍に等しいから(39)〜
(41)式のiath,ibth,icthのかわりにias,ib
s,icsを代入しても(39)〜(41)式は成立す
る。しかし事故相には循環電流の他に事故電流が
重畳するので、(39)〜(41)式の中で事故相に
対応する式は成立しない。例えば、a相地絡の場
合(39)式のみ成立して(40)式、(41)式が成
立しない。従つて(30)〜(40)式の成否を推定
して地絡相を求め、地絡相の循環電流iathは、
他の循環電流から推定する。1線地絡を対象に
(39)〜(41)式の成否をまとめると第3表の通
りである。
【表】
a相地絡の場合、ibs,icsはb相、c相の2
相の循環電流2ibth,2icthであるから、これらより
a相循環電流iathを推定する。(11),(12)式から 2iath=Ka/Kbibs …(42) 2iath=Ka/Kcics …(43) (42),(43)式の平均をとつて 2iath=(Ka/Kbibs+Ka/Kcics)/2
…(44) 他の相の1線地絡故障の場合も同様に、健全相
から推定できる。 b相地絡の場合 2ibth=(Kb/Kaias+Kb/Kcics)/2
…(45) c相地絡の場合 2icth=(Kc/Kaias+Kc/Kbibs)/2
…(46) 相手端が先行しや断するとias,ibs,icsは
夫々a,b,c相の負荷電流となり、故障相には
さらに故障電流が重畳するので(39)〜(41)式
は成立しない。 第3図に、零相循環電流補償処理フロー図を示
す。例としてa相1線地絡時を考える。第4図に
a相1線地絡時の各電流方向を示しているので参
照する。各相の回線間差電流(各相1号線電流か
ら2号線電流を引く)Ias,Ibs,Icsとして Ips=Ias+Ibs+Ics …(47) とおく。今、第4図に示すようにa相の1号線、
2号線に流れる事故電流をIF1,IF2とすると、
Ias,Ibs,Icsは Ias=IF1+IF2+2Iath …(48) Ibs=2Ibth …(49) Ics=2Icth …(50) (48),(49),(50)式で表わされる。従つて
(47)式は(51)式になる。 Ips=IF1−IF2+2(Iath+Ibth+Icth)
…(51) 第3図の処理フローブロツク2でのIpsは
(29)式となる。 a相地絡であるから、(39)〜(41)式の中で
(39)式のみ成立し、他の式は成立しないから、
ブロツク2よりブロツク8に進む。a相地絡であ
るから、(39)〜(41)式の中で(39)式のみ成
立し、他の式は成立しないから、ブロツク2より
ブロツク8に進む。 ブロツク3,4,5,6は(39)〜(41)式の
成否を判断して地絡相の検出及び相手端先行しや
断かどうか判断しているが、(39)〜(41)式に
は、推定誤差があるから、a相のみ地絡時でも
(39)式が必ずしも成立しない。従つて、(39)〜
(41)式で成立範囲を定義する必要がある。 ブロツク3では、(39)式の成否を判断してい
るが、a相循環電流の推定誤差をεaとして |Kb/Kaibs−Ka/Kcics| <εa・2/1|Kb/Kaibs+Ka/Kcic
s| であれば成立と判定する ブロツク4,5では(40)式の成否を判断して
いるが、b相循環電流の推定誤差をεbとして |Kb/Kaias−Kb/Kcics| <εb・1/2|Kb/Kaias+Kb/Kcic
s| であれば成立と判定する。 ブロツク6では、(41)式の成否を判断してい
るが、c相の循環電流の推定誤差をεcとして |Kc/KaIas−Kc/KbIbs| <εc・1/2|Kc/KaIas+Kc/KbIb
s| であれば成立と判定する。 a相地絡であるから、ブロツク8でb相、c相
の循環電流ibth,icthよりiathを推定する。こ
こで(44)式からiathを求め、さらにiath,ib
s,icsから零相循環電流Ipthの2倍を算出す
る。これよりブロツク12に進み(52)式の演算
を行う Ipf=Ips−2Ipth …(52) (52)式のIpfは(51)式のIpsより、ほぼ2培の
零相循環電流をひいたものであるからIpfは、零
相電流の差である。このIpfと、測定した零相電
圧Vpによつて、ブロツク12で故障回線を選択
する。ブロツク13では、ブロツク12からの、
1号線あるいは2号線のしや断指令が一定以上連
続したらしや断指令をだす。 他のb相、c相の1線地絡故障時には、(51)
式のIpsの演算を行い、それぞれ、ブロツク9,
10に進み、零相循環電流を健全相より推定し
て、ブロツク12でこれを補償する。 相手端先行しや断の場合には(39)〜(41)式
のどれも成立しないからブロツク11へ進む。こ
こで零相循環電流Ipth=0とする。それは片回
線運用時にて零相循環電流は存在しないからであ
る。 回線健全時には(39)〜(41)式のどれもが成
立してブロツク7に進む。ここで 2Ipth=Ias+Ibs+Ics …(53) とすれば、ブロツク12でIpf=0となり、零相
循環電流は補償される。 第5図は本原理を適用したブロツク図の一例を
示したものである。第5図において、1は高抵抗
接地系統の並行2回線系統を単結線で示したもの
で各相の回線間差電流Ias,Ibs,Icsを測定す
る。2は並行2回線の各相に設置された電流変成
器で差回路接続されている。3は電圧変成器で各
相電圧Va,Vb,Vcを測定する。6はデータ変
換部で、電流変成器2からの回線間差電流Ias,
Ibs,Icsと電圧変成器からの各相電圧Va,V
b,Vcを入力としこれらをサンプリング処理する
とともにアナログ/デイジタル(A/D)変換処
理を行う。すなわち、データ変換部6は、電流変
成器2で得られた電流信号と電圧変成器で得られ
た電圧信号とを一定周期でサンプリングしてホー
ルドし、A/D変換する。7は判定部で自回線系
統の状態すなわち健全または1線地絡の相および
他端が先行しや断かどうかを、データ変換部の出
力Ias,Ibs,Icsから(39),(40),(41)式の
成否を判断して、判定する。8は第1の演算部
で、データ変換部6の出力Ias,Ibs,Icsより
Ips=Ias+Ibs+Icsを求めるとともに、データ
変換部6の出力Va,Vb,VcよりVp=Va+Vb
+Vcを求める。9は零相循環電流の推定を行う
第2の演算部で、判定部7の判定結果が、各相と
も健全であれば2Ipth=Ias+Ibs+Icsとおき、
a,b,c相のいずれかの1線地絡事故の判定で
あれば故障時の循環電流は健全相の循環電流から
a相地絡のとき(44)式、b相地絡であると
(45)式、c相地絡であると(46)式を使つて推
定し、零相循環電流の2倍である2Ipthを求める。
10は零相循環電流を補償して地絡回線の選択を
行う補償部で、第1の演算部8の出力であるIps
から第2の演算部9の出力である2Ipthを引いて零
相循環電流の補償をし、これによりIpf=Ips−
2Ipthの演算を行う。11は地絡回線選択部で、I
pfと第1の演算部8の出力であるVpによつて地
絡回線の選択を行い、補償部10からの出力であ
る地絡回線選択指令信号がある一定時間連続する
と、地絡回線のしや断器にトリツプ信号12を出
力する。
相の循環電流2ibth,2icthであるから、これらより
a相循環電流iathを推定する。(11),(12)式から 2iath=Ka/Kbibs …(42) 2iath=Ka/Kcics …(43) (42),(43)式の平均をとつて 2iath=(Ka/Kbibs+Ka/Kcics)/2
…(44) 他の相の1線地絡故障の場合も同様に、健全相
から推定できる。 b相地絡の場合 2ibth=(Kb/Kaias+Kb/Kcics)/2
…(45) c相地絡の場合 2icth=(Kc/Kaias+Kc/Kbibs)/2
…(46) 相手端が先行しや断するとias,ibs,icsは
夫々a,b,c相の負荷電流となり、故障相には
さらに故障電流が重畳するので(39)〜(41)式
は成立しない。 第3図に、零相循環電流補償処理フロー図を示
す。例としてa相1線地絡時を考える。第4図に
a相1線地絡時の各電流方向を示しているので参
照する。各相の回線間差電流(各相1号線電流か
ら2号線電流を引く)Ias,Ibs,Icsとして Ips=Ias+Ibs+Ics …(47) とおく。今、第4図に示すようにa相の1号線、
2号線に流れる事故電流をIF1,IF2とすると、
Ias,Ibs,Icsは Ias=IF1+IF2+2Iath …(48) Ibs=2Ibth …(49) Ics=2Icth …(50) (48),(49),(50)式で表わされる。従つて
(47)式は(51)式になる。 Ips=IF1−IF2+2(Iath+Ibth+Icth)
…(51) 第3図の処理フローブロツク2でのIpsは
(29)式となる。 a相地絡であるから、(39)〜(41)式の中で
(39)式のみ成立し、他の式は成立しないから、
ブロツク2よりブロツク8に進む。a相地絡であ
るから、(39)〜(41)式の中で(39)式のみ成
立し、他の式は成立しないから、ブロツク2より
ブロツク8に進む。 ブロツク3,4,5,6は(39)〜(41)式の
成否を判断して地絡相の検出及び相手端先行しや
断かどうか判断しているが、(39)〜(41)式に
は、推定誤差があるから、a相のみ地絡時でも
(39)式が必ずしも成立しない。従つて、(39)〜
(41)式で成立範囲を定義する必要がある。 ブロツク3では、(39)式の成否を判断してい
るが、a相循環電流の推定誤差をεaとして |Kb/Kaibs−Ka/Kcics| <εa・2/1|Kb/Kaibs+Ka/Kcic
s| であれば成立と判定する ブロツク4,5では(40)式の成否を判断して
いるが、b相循環電流の推定誤差をεbとして |Kb/Kaias−Kb/Kcics| <εb・1/2|Kb/Kaias+Kb/Kcic
s| であれば成立と判定する。 ブロツク6では、(41)式の成否を判断してい
るが、c相の循環電流の推定誤差をεcとして |Kc/KaIas−Kc/KbIbs| <εc・1/2|Kc/KaIas+Kc/KbIb
s| であれば成立と判定する。 a相地絡であるから、ブロツク8でb相、c相
の循環電流ibth,icthよりiathを推定する。こ
こで(44)式からiathを求め、さらにiath,ib
s,icsから零相循環電流Ipthの2倍を算出す
る。これよりブロツク12に進み(52)式の演算
を行う Ipf=Ips−2Ipth …(52) (52)式のIpfは(51)式のIpsより、ほぼ2培の
零相循環電流をひいたものであるからIpfは、零
相電流の差である。このIpfと、測定した零相電
圧Vpによつて、ブロツク12で故障回線を選択
する。ブロツク13では、ブロツク12からの、
1号線あるいは2号線のしや断指令が一定以上連
続したらしや断指令をだす。 他のb相、c相の1線地絡故障時には、(51)
式のIpsの演算を行い、それぞれ、ブロツク9,
10に進み、零相循環電流を健全相より推定し
て、ブロツク12でこれを補償する。 相手端先行しや断の場合には(39)〜(41)式
のどれも成立しないからブロツク11へ進む。こ
こで零相循環電流Ipth=0とする。それは片回
線運用時にて零相循環電流は存在しないからであ
る。 回線健全時には(39)〜(41)式のどれもが成
立してブロツク7に進む。ここで 2Ipth=Ias+Ibs+Ics …(53) とすれば、ブロツク12でIpf=0となり、零相
循環電流は補償される。 第5図は本原理を適用したブロツク図の一例を
示したものである。第5図において、1は高抵抗
接地系統の並行2回線系統を単結線で示したもの
で各相の回線間差電流Ias,Ibs,Icsを測定す
る。2は並行2回線の各相に設置された電流変成
器で差回路接続されている。3は電圧変成器で各
相電圧Va,Vb,Vcを測定する。6はデータ変
換部で、電流変成器2からの回線間差電流Ias,
Ibs,Icsと電圧変成器からの各相電圧Va,V
b,Vcを入力としこれらをサンプリング処理する
とともにアナログ/デイジタル(A/D)変換処
理を行う。すなわち、データ変換部6は、電流変
成器2で得られた電流信号と電圧変成器で得られ
た電圧信号とを一定周期でサンプリングしてホー
ルドし、A/D変換する。7は判定部で自回線系
統の状態すなわち健全または1線地絡の相および
他端が先行しや断かどうかを、データ変換部の出
力Ias,Ibs,Icsから(39),(40),(41)式の
成否を判断して、判定する。8は第1の演算部
で、データ変換部6の出力Ias,Ibs,Icsより
Ips=Ias+Ibs+Icsを求めるとともに、データ
変換部6の出力Va,Vb,VcよりVp=Va+Vb
+Vcを求める。9は零相循環電流の推定を行う
第2の演算部で、判定部7の判定結果が、各相と
も健全であれば2Ipth=Ias+Ibs+Icsとおき、
a,b,c相のいずれかの1線地絡事故の判定で
あれば故障時の循環電流は健全相の循環電流から
a相地絡のとき(44)式、b相地絡であると
(45)式、c相地絡であると(46)式を使つて推
定し、零相循環電流の2倍である2Ipthを求める。
10は零相循環電流を補償して地絡回線の選択を
行う補償部で、第1の演算部8の出力であるIps
から第2の演算部9の出力である2Ipthを引いて零
相循環電流の補償をし、これによりIpf=Ips−
2Ipthの演算を行う。11は地絡回線選択部で、I
pfと第1の演算部8の出力であるVpによつて地
絡回線の選択を行い、補償部10からの出力であ
る地絡回線選択指令信号がある一定時間連続する
と、地絡回線のしや断器にトリツプ信号12を出
力する。
第1図は共架系統モデルと鉄塔モデルを示す結
線図、第2図は第1図の電線配置図、第3図は零
相循環電流補償処理フロー図、第4図は自回線a
相1線地絡時の事故電流と循環電流の分布図、第
5図は本発明の原理を適用した保護リレーの一例
を示すブロツク結線図である。 1Lは1号線、2Lは2号線、IA,IB,IC
及びIA′,IB′,IC′は、他系統1号線、2号線
のA,B,C相電流、Van,Vbn,Vcn及び
V′an,V′bn,V′cnは自回線の1号線及び2号線に
誘導するa,b,c相電圧、iath,ibth,icth
はa,b,c相循環電流、Ias,Ibs,Icsは、
自回線の1号線と2号線の各相の差電流、Ka,
Kb,Kcは電線の配置によつて決まる定数、IF
1,IF2はa相の1号線及び2号線を流れるa相
地絡時の地絡電流、Ia,Ib,Icは1号線の各
相負荷電流、Ia′,Ib′,Ic′は2号線の各相負
荷電流、1は高抵抗接地系統の並行2回線系統、
2は並行2回線の各相に設置された電流変成器、
3は電圧変成器、6はサンプリングホールド処理
とA/D変換処理を行なうデータ変換部、7は判
定部、8は第1の演算回路、9は零相循環電流の
推定を行なう第2の演算部、10は零相循環電流
の補償を行なう補償部、11は地絡回線の選択を
行なう地絡回線選択部、12はトリツプ信号であ
る。
線図、第2図は第1図の電線配置図、第3図は零
相循環電流補償処理フロー図、第4図は自回線a
相1線地絡時の事故電流と循環電流の分布図、第
5図は本発明の原理を適用した保護リレーの一例
を示すブロツク結線図である。 1Lは1号線、2Lは2号線、IA,IB,IC
及びIA′,IB′,IC′は、他系統1号線、2号線
のA,B,C相電流、Van,Vbn,Vcn及び
V′an,V′bn,V′cnは自回線の1号線及び2号線に
誘導するa,b,c相電圧、iath,ibth,icth
はa,b,c相循環電流、Ias,Ibs,Icsは、
自回線の1号線と2号線の各相の差電流、Ka,
Kb,Kcは電線の配置によつて決まる定数、IF
1,IF2はa相の1号線及び2号線を流れるa相
地絡時の地絡電流、Ia,Ib,Icは1号線の各
相負荷電流、Ia′,Ib′,Ic′は2号線の各相負
荷電流、1は高抵抗接地系統の並行2回線系統、
2は並行2回線の各相に設置された電流変成器、
3は電圧変成器、6はサンプリングホールド処理
とA/D変換処理を行なうデータ変換部、7は判
定部、8は第1の演算回路、9は零相循環電流の
推定を行なう第2の演算部、10は零相循環電流
の補償を行なう補償部、11は地絡回線の選択を
行なう地絡回線選択部、12はトリツプ信号であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 並行多回線のa,b,c各相の回線間差電流
を検出し、該検出された回線間差電流の和から回
線間差電流の零相分と各相電圧の和から零相電圧
を演算する第1の演算部と、 並行多回線の電線配置によりあらかじめ設定さ
れた定数Ka,Kb,Kcと前記回線間差電流とか
ら自回線系統の状態を判定する判定部と、 前記判定部の判定結果、事故時には事故相の定
数と健全相の定数の比を求め、この求められた定
数の比に健全相の回線間差電流を乗じて得られた
値より事故相の循環電流を推定しその推定値と健
全相の回線間差電流から零相循環電流を演算する
第2の演算部と、 前記第2の演算部で求められた零相循環電流の
演算値と前記第1の演算部で求められた回線間差
電流の零相電流から零相循環電流の補償値を演算
する補償部と、 この補償部にて求められた補償値と前記零相電
圧とにより地絡回線を選択する地絡回線選択部と
を備えたことを特徴とする共架多回線地絡方向保
護リレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261879A JPS55106028A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Commonly installed multiichannel grounddfault direction protecting relay |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261879A JPS55106028A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Commonly installed multiichannel grounddfault direction protecting relay |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55106028A JPS55106028A (en) | 1980-08-14 |
| JPS6235336B2 true JPS6235336B2 (ja) | 1987-07-31 |
Family
ID=11810355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1261879A Granted JPS55106028A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Commonly installed multiichannel grounddfault direction protecting relay |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55106028A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62190229U (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-03 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190224A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | 株式会社日立製作所 | 地絡回線選択リレ− |
-
1979
- 1979-02-06 JP JP1261879A patent/JPS55106028A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62190229U (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55106028A (en) | 1980-08-14 |
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