JPS631810B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS631810B2 JPS631810B2 JP55161231A JP16123180A JPS631810B2 JP S631810 B2 JPS631810 B2 JP S631810B2 JP 55161231 A JP55161231 A JP 55161231A JP 16123180 A JP16123180 A JP 16123180A JP S631810 B2 JPS631810 B2 JP S631810B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- ground fault
- line
- current
- zero
- Prior art date
- 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
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
本発明は電力系統の保護装置に係り、特に共架
多回線の高抵抗接地系統で、起誘導系統の誘導に
よつて発生する回線間零相循環電流を補償する地
絡保護リレーに関するものである。 超高圧送電線と共架される高抵抗接地系統の送
電線には、超高圧送電線が非ねん架、逆相配置で
あるために超高圧送電線の潮流による誘導によつ
て回線間零相循環電流（単に零相循環電流と言え
ばこれをさす）が生じ、このために地絡保護リレ
ーが誤動作、誤不動作するので零相循環電流を補
償しなければならない。 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は従来のように被誘導系統地絡後の起誘導
系統の潮流の変化、または運用状態の変化に影響
を受けることなく零相循環電流の影響をなくし高
精度に地絡事故検出可能な地絡保護リレーを提供
することである。 第１図Ａ〜Ｃは本発明を適用する共架多回線モ
デル系統を示すもので第１図Ａにおいて回線１，
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、回線２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃは
187〜500KVの超高圧送電線（以下起誘導系統と
称する）、Ａ，Ｂ，Ｃは相順を示し母線５，５Ａ，
５Ｂ，５Ｃは超高圧送電線のＡ，Ｂ，Ｃ相の母線
である。第１図Ｂにおいて回線３，３ａ，３ｂ，
３ｃ、回線４，４ａ，４ｂ，４ｃは66KV〜
154KVの高抵抗接地系送電線（以下被誘導系統
と称する）ａ，ｂ，ｃは相願を示し回線６，６
ａ，６ｂ，６ｃは高抵抗接地系送電線のａ，ｂ，
ｃ相の母線である。７は送電線３ａ〜３ｃのＴ分
岐負荷である。３７ａ〜３７ｃ及び４７ａ〜４７
ｃは電流変成器で、３ａ，３ｂ，３ｃ及び４ａ，
４ｂ，４ｃのａ，ｂ，ｃ各相の回線間差電流検出
器５０ａ〜５０ｃを介してそれぞれ差回路接続さ
れており電流検出部８が形成される。I〓ath，I〓bth，
I〓cthは第１図Ａの起誘導系統の潮流の誘導によつ
て回線３から４へ循環するａ，ｂ，ｃ各相の循環
電流である。 被誘導系統の母線６相の電気所をSA、反対側
のそれをSBとする。SAの中性点は、中性点接地
抵抗RNAを通して大地に接地されている。SBの中
性点は非接地である。 第１図Ｃは第１図Ａ及びＢの起誘導系統と被誘
導系統を同一鉄塔５１に共架した状態を示し起誘
導系統回線１Ａ〜１Ｃと２Ａ〜２Ｃは逆相配置で
あり、被誘導系統回線３ａ〜３ｃと４ａ〜４ｃは
同相配置である。Ｗ，Ｄ，D′及びｄ，Ｈは電線
配置を示すもので、一例としてＷ＝8m，Ｄ＝
8m，D′＝8.5m，ｄ＝3m，Ｈ＝20mである。 本発明に先だつて循環電流の性質を述べる。起
誘導系統の回線１，２に流れる電流の誘導によつ
て被誘導系統の回線３，４間を循環する循環電流
は、次の性質をもつことが知られている。 性質 １ ａ，ｂ，ｃ相及び零相循環電流I〓ath，I〓bth，I〓c
th，
I〓pthは、起誘導系統の潮流に比例する。 性質 ２ その比例定数は、起誘導系統と被誘導系統の電
線配置及び起誘導系統の運用状態によつて定ま
る。 性質 ３ また、次に定義するベクトル定数R〓a，R〓b，R〓c
は 但し、
多回線の高抵抗接地系統で、起誘導系統の誘導に
よつて発生する回線間零相循環電流を補償する地
絡保護リレーに関するものである。 超高圧送電線と共架される高抵抗接地系統の送
電線には、超高圧送電線が非ねん架、逆相配置で
あるために超高圧送電線の潮流による誘導によつ
て回線間零相循環電流（単に零相循環電流と言え
ばこれをさす）が生じ、このために地絡保護リレ
ーが誤動作、誤不動作するので零相循環電流を補
償しなければならない。 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は従来のように被誘導系統地絡後の起誘導
系統の潮流の変化、または運用状態の変化に影響
を受けることなく零相循環電流の影響をなくし高
精度に地絡事故検出可能な地絡保護リレーを提供
することである。 第１図Ａ〜Ｃは本発明を適用する共架多回線モ
デル系統を示すもので第１図Ａにおいて回線１，
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ、回線２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃは
187〜500KVの超高圧送電線（以下起誘導系統と
称する）、Ａ，Ｂ，Ｃは相順を示し母線５，５Ａ，
５Ｂ，５Ｃは超高圧送電線のＡ，Ｂ，Ｃ相の母線
である。第１図Ｂにおいて回線３，３ａ，３ｂ，
３ｃ、回線４，４ａ，４ｂ，４ｃは66KV〜
154KVの高抵抗接地系送電線（以下被誘導系統
と称する）ａ，ｂ，ｃは相願を示し回線６，６
ａ，６ｂ，６ｃは高抵抗接地系送電線のａ，ｂ，
ｃ相の母線である。７は送電線３ａ〜３ｃのＴ分
岐負荷である。３７ａ〜３７ｃ及び４７ａ〜４７
ｃは電流変成器で、３ａ，３ｂ，３ｃ及び４ａ，
４ｂ，４ｃのａ，ｂ，ｃ各相の回線間差電流検出
器５０ａ〜５０ｃを介してそれぞれ差回路接続さ
れており電流検出部８が形成される。I〓ath，I〓bth，
I〓cthは第１図Ａの起誘導系統の潮流の誘導によつ
て回線３から４へ循環するａ，ｂ，ｃ各相の循環
電流である。 被誘導系統の母線６相の電気所をSA、反対側
のそれをSBとする。SAの中性点は、中性点接地
抵抗RNAを通して大地に接地されている。SBの中
性点は非接地である。 第１図Ｃは第１図Ａ及びＢの起誘導系統と被誘
導系統を同一鉄塔５１に共架した状態を示し起誘
導系統回線１Ａ〜１Ｃと２Ａ〜２Ｃは逆相配置で
あり、被誘導系統回線３ａ〜３ｃと４ａ〜４ｃは
同相配置である。Ｗ，Ｄ，D′及びｄ，Ｈは電線
配置を示すもので、一例としてＷ＝8m，Ｄ＝
8m，D′＝8.5m，ｄ＝3m，Ｈ＝20mである。 本発明に先だつて循環電流の性質を述べる。起
誘導系統の回線１，２に流れる電流の誘導によつ
て被誘導系統の回線３，４間を循環する循環電流
は、次の性質をもつことが知られている。 性質 １ ａ，ｂ，ｃ相及び零相循環電流I〓ath，I〓bth，I〓c
th，
I〓pthは、起誘導系統の潮流に比例する。 性質 ２ その比例定数は、起誘導系統と被誘導系統の電
線配置及び起誘導系統の運用状態によつて定ま
る。 性質 ３ また、次に定義するベクトル定数R〓a，R〓b，R〓c
は 但し、
【式】起誘導系統の潮流の大き
さ、位相に無関係であり、電線配置と起誘導系統
の運用状態によつて定まる。３の性質は、１，２
の性質から容易に理解できる。第１図Ｃの電線配
置から計算された循環電流より定数R〓a，R〓b，R〓c
を求めた結果を第１表に示す。第１表に示す計算
結果より、(1)式で定義された定数R〓a，R〓b，R〓cは
起誘導系統の運用変更にもかかわらずほぼ一定値
に保持されることがわかる。
の運用状態によつて定まる。３の性質は、１，２
の性質から容易に理解できる。第１図Ｃの電線配
置から計算された循環電流より定数R〓a，R〓b，R〓c
を求めた結果を第１表に示す。第１表に示す計算
結果より、(1)式で定義された定数R〓a，R〓b，R〓cは
起誘導系統の運用変更にもかかわらずほぼ一定値
に保持されることがわかる。
【表】
本発明は、上記性質(1)〜(3)に基づいてなされた
ものである。被誘導系統ａ相地絡時には、健全相
のｂ相及びｃ相回線間差電流から正相分を除去す
ることによつてR〓aの分母の量すなわちI〓pth−aI〓ct
h
を得ることができる。ｂ相、ｃ相地絡時も同じよ
うにR〓b，R〓cの分母の量をすなわち、I〓cth−aI〓at
h，
I〓ath−aI〓bth得ることができる。 従つて上記性質(1)〜(3)を利用することによつ
て、あらかじめ設定された定数R〓a，R〓b，R〓cを地
絡相に応じて選択し、これに、地絡時の健全相回
線間差電流から正相分を除去した量を掛けること
によつて、地絡時の零相循環電流を演算する。こ
の演算値を使つて、零相電流に重畳する零相循環
電流を補償することによつて共架多回線の高抵抗
接地系地絡保護リレーの零相循環電流による不正
動作を防止することができる。 以下に本発明の実施例に係る共架多回線地絡保
護リレーについて第２図に基づいて説明する。 第２図はこの実施例による共架多回線地絡保護
リレーを示すもので、リレーは電気所SA端に設
置されていて第１図と同一部分は同一符号で示し
てある。９はしや断器９ａ〜９ｆが図示されたよ
うに接続されたしや断部。１０は第１のデータ変
換器を示し、電流検出部８によつて検出されたア
ナログ量のａ，ｂ，ｃ相回線間差電流I〓as，I〓bs，
I〓cs，S1を一定周期でサンプリングしAD変換して
デイジタル量にしてそれらの量S4を出力する。１
１は、電圧検出部で母線６ａ〜６ｃに設置された
第１の電圧検出部１２（零相電圧検出用変成器）
と、第２の電圧検出部１３（相電圧検出用変成
器）とを有する。１４は、第２のデータ変換器
で、１２によつて検出されたアナログ量の零相電
圧S2をデイジタル量に変換してその量S5を出力す
る。同じく１５は、第３のデータ変換器で、１３
によつて検出されたアナログ量のａ，ｂ，ｃを行
い、地絡回線に対してトリツプ信号S11を出力す
る。トリツプ信号S11は、地絡回線のしや断器９
を引きはずし、地絡故障を除去する。 上記構成の地絡保護リレーにおいて、１例とし
て被誘導系統ａ相地絡時の各相の循環電流、回線
３ａと４ａに流れるａ相の地絡電流及び回線３と
４に流れる負荷電流の分布が第２図に示される。
この図で、回線３から４の方向へ循環するａ，
ｂ，ｃ各相の循環電流はI〓ath，I〓bth，I〓cthであり
、
回線３と４のａ，ｂ，ｃ各相に流れる負荷電流は
それぞれ、I〓3 a，I〓3 b，I〓3 c及びI〓4 a，I〓4 b，I〓
4 cである。
また、回線３のａ相を流れる地絡電流はI〓3 F、回
線４のａ相を流れる地絡電流はI〓4 Fである。 第２図は、被誘導系統のみ示され本発明による
地絡保護リレーは電気所SAに設置されている。
被誘導系統が図示したようなＴ分岐負荷７をもつ
場合は、回線３の負荷電流I〓3 a，I〓3 b，I〓3 cと回線
４
の負荷電流I〓4 a，I〓4 b，I〓4 cとで対応する相電流は
大
きさが異なる。 地絡時の零相循環電流I〓pthを地絡相に応じて演
算するために、あらかじめ計算によつて(1)式で定
義された定数R〓a，R〓b，R〓cを求めておく。これら
求められた定数R〓a，R〓b，R〓cは、１７の演算部に
セツトされる。 次に被誘導系統が地絡した場合の零相循環電流
の演算法について述べる。被誘導系統のａ相地絡
を想定すると電流分布は第２図に示すようにな
る。８の電流検出部で検出されたａ，ｂ，ｃ各相
回線間差電流I〓as，I〓bs，I〓csは I〓as＝I〓3 F−I〓4 F ＋2I〓ath＋I〓3 a−I〓4 a …(2) I〓bs＝2I〓bth＋I〓3 b−I〓4 b …(3) I〓cs＝2I〓cth＋I〓3 c−I〓4 c …(4) となる。地絡相であるａ相回線差電流I〓asには地
絡電流と２倍のａ相循環電流が含まれる。健全相
であるｂ相及びｃ相回線間差電流I〓bs，I〓csには地
絡電流は、含まれず２倍のｂ相及びｃ相循環電流
が含まれる。さらに各相回線間差電流I〓as，I〓bs，
I〓csには、Ｔ分岐負荷の存在によつて負荷電流成
分が含まれる。これらは、１０の第１のデータ変
換器に入力され、デイジタル量に変換されて１６
のフイルタ部に入力される。 １６のフイルタ部は各相回線間差電流に含まれ
る負荷電流成分を除去するために次の演算を行
う。 I〓bs−aI〓cs …(5) I〓cs−aI〓as …(6) I〓as−aI〓bs …(7) 但し、ａ＝exp（j2π／３） (3)，(4)式を(5)式に代入すると、(5)式は I〓bs−aI〓cs＝2I〓bth＋I〓3 b−I〓4 b −ａ（2I〓cth＋I〓3 c−I〓4 c） ＝２（I〓bth−aI〓cth） ＋（I〓3 b−aI〓3 c）−（I〓4 b−aI〓4 c） …(8) となる。ここで、負荷電流が平衡していると となるので、(9)式を(8)式に代入すると、負荷電流
は除去され I〓bs−aI〓cs＝２（I〓bth−aI〓cth）…(10) となる。(6)，(7)式も同様に I〓cs−aI〓as＝２（I〓cth−aI〓ath） −ａ（I〓3 F−I〓4 F） …(11) I〓as−aI〓bs＝２（I〓cth−aI〓bth） ＋（I〓3 F−I〓4 F） …(12) フイルタ部１６は、(5)，(6)，(7)式の演算を行い
(10)〜(12)式すなわちS7を出力する。１７は、演算部
で、フイルタ部１６の出力S7と後述する地絡故障
検出部１８の出力S8を入力する。 被誘導系統の地絡の有無は、循環電流に影響を
与えない。従つて、(1)式で定義した定数Ra（＝
I〓pth／I〓bth−aI〓cth）は被誘導系統の地絡の有無
に無
関係に一定であり、かつ循環電流の大小、言い換
えると起誘導系統の潮流の大小にかかわらず一定
である。（性質１，２，３） よつて次式が成り立つ。 R〓a＝Ipth／Ibth−aIcth＝一定値 …(13) ここでR〓aは計算から求めるものであり、
Ipth／Ibth−aIcthはａ相地絡時の循環電流によるR〓a
であ る。 (13)式より、ａ相地絡時の循環電流を次式で演算
できる。 2Ia pth＝R〓a・２（I〓bth−aI〓cth） …(14) ２（I〓bth−aI〓cth）はａ相地絡時の測定量である
。
(14)式の右辺２（I〓bth−aI〓cth）は、(10)式で示す
よう
に、１６のフイルタ部の出力から得られる。従つ
て、(10)式を(14)式に代入すると 2Ia pth＝R〓a（I〓bs−aI〓cs） …(15) 以上、(15)式の演算によりａ相地絡時の零相循環
電流の２倍の値が、健全相の回線間差電流から正
相分を除去した量と定数R〓aとの積から演算可能
である。 同様にｂ相地絡時の演算式は、 2Ib pth＝R〓b（I〓cs−aI〓as） …(16) 同様にｃ相地絡時の演算式は、 2Ic pth＝R〓c（I〓as−aI〓bs） …(17) となる。 定数R〓a，R〓b，R〓cは起誘導系統の潮流の大小に
無関係に一定であるので、地絡後に起誘導系統の
電流の急変あるいは運用の変更が生じても、上記
の演算式によつてほぼ正しい零相循環電流の演算
が可能である。 (15)，(16)，(17)式の右辺の定数R〓a，R〓b，R〓cは
、あ
らかじめ計算によつて求めおきセツトしておく。
同じく右辺のI〓bs−aI〓cs，I〓cs−aI〓as，I〓as−a
I〓bsは、
１６のフイルタ部の出力から得られる。 １７は、１８の地絡相検出部の出力である、地
絡相検出信号S8によつて地絡相を知り、地絡相に
応じて(15)，(16)，(17)式のいづれかの式を選択して演
算し、この結果S9を出力する。 本方式は原理上地絡相の検出を行う必要があ
る。１８は、地絡相検出部で第３のデータ変換器
１５の出力S6すなわちａ，ｂ，ｃ各相電圧のデイ
ジタル量を入力して地絡相の検出を行う。 各相電圧の絶対値の自乗値を演算し、さらにこ
れらの値に適当な係数を乗じて総和をとることに
よつて、次に示す第１、第２、第３、第４、第
５、第６の直線L1，L2，L3，L4，L5，L6を構成
する。 但し｜Ｅ｜2：絶対値の自乗、ｍ：スカラー係
数 上記の直線L1＝０，L2＝０，L3＝０，L4＝０，
L5＝０，L6＝０を満足する直線を求めた結果を
第３図に示す。 次に L1＞０ and L2＞０ …(19) L2＞０ and L4＞０ …(20) L5＞０ and L6＞０ …(21) 上式を満足する中性点に対する大地点の電位ベ
クトルの領域を求めると、第３図で、(19)式成立で
斜線部１の領域、同じく(20)，(21)式成立でそれぞ
れ斜線部２，３の領域となる。 ａ相完全地絡の場合、大地の電位点は第３図で
ａ点にあるのでこの場合(24)式のみ成立する。同
様にｂ相完全地絡時の大地の電位点はｂ点にあり
（２５）式のみ成立する。同様にｃ相完全地絡時の大
地の電位点はｃ点にあり(26)式のみ成立する。以
上をまとめると第２表となる。
ものである。被誘導系統ａ相地絡時には、健全相
のｂ相及びｃ相回線間差電流から正相分を除去す
ることによつてR〓aの分母の量すなわちI〓pth−aI〓ct
h
を得ることができる。ｂ相、ｃ相地絡時も同じよ
うにR〓b，R〓cの分母の量をすなわち、I〓cth−aI〓at
h，
I〓ath−aI〓bth得ることができる。 従つて上記性質(1)〜(3)を利用することによつ
て、あらかじめ設定された定数R〓a，R〓b，R〓cを地
絡相に応じて選択し、これに、地絡時の健全相回
線間差電流から正相分を除去した量を掛けること
によつて、地絡時の零相循環電流を演算する。こ
の演算値を使つて、零相電流に重畳する零相循環
電流を補償することによつて共架多回線の高抵抗
接地系地絡保護リレーの零相循環電流による不正
動作を防止することができる。 以下に本発明の実施例に係る共架多回線地絡保
護リレーについて第２図に基づいて説明する。 第２図はこの実施例による共架多回線地絡保護
リレーを示すもので、リレーは電気所SA端に設
置されていて第１図と同一部分は同一符号で示し
てある。９はしや断器９ａ〜９ｆが図示されたよ
うに接続されたしや断部。１０は第１のデータ変
換器を示し、電流検出部８によつて検出されたア
ナログ量のａ，ｂ，ｃ相回線間差電流I〓as，I〓bs，
I〓cs，S1を一定周期でサンプリングしAD変換して
デイジタル量にしてそれらの量S4を出力する。１
１は、電圧検出部で母線６ａ〜６ｃに設置された
第１の電圧検出部１２（零相電圧検出用変成器）
と、第２の電圧検出部１３（相電圧検出用変成
器）とを有する。１４は、第２のデータ変換器
で、１２によつて検出されたアナログ量の零相電
圧S2をデイジタル量に変換してその量S5を出力す
る。同じく１５は、第３のデータ変換器で、１３
によつて検出されたアナログ量のａ，ｂ，ｃを行
い、地絡回線に対してトリツプ信号S11を出力す
る。トリツプ信号S11は、地絡回線のしや断器９
を引きはずし、地絡故障を除去する。 上記構成の地絡保護リレーにおいて、１例とし
て被誘導系統ａ相地絡時の各相の循環電流、回線
３ａと４ａに流れるａ相の地絡電流及び回線３と
４に流れる負荷電流の分布が第２図に示される。
この図で、回線３から４の方向へ循環するａ，
ｂ，ｃ各相の循環電流はI〓ath，I〓bth，I〓cthであり
、
回線３と４のａ，ｂ，ｃ各相に流れる負荷電流は
それぞれ、I〓3 a，I〓3 b，I〓3 c及びI〓4 a，I〓4 b，I〓
4 cである。
また、回線３のａ相を流れる地絡電流はI〓3 F、回
線４のａ相を流れる地絡電流はI〓4 Fである。 第２図は、被誘導系統のみ示され本発明による
地絡保護リレーは電気所SAに設置されている。
被誘導系統が図示したようなＴ分岐負荷７をもつ
場合は、回線３の負荷電流I〓3 a，I〓3 b，I〓3 cと回線
４
の負荷電流I〓4 a，I〓4 b，I〓4 cとで対応する相電流は
大
きさが異なる。 地絡時の零相循環電流I〓pthを地絡相に応じて演
算するために、あらかじめ計算によつて(1)式で定
義された定数R〓a，R〓b，R〓cを求めておく。これら
求められた定数R〓a，R〓b，R〓cは、１７の演算部に
セツトされる。 次に被誘導系統が地絡した場合の零相循環電流
の演算法について述べる。被誘導系統のａ相地絡
を想定すると電流分布は第２図に示すようにな
る。８の電流検出部で検出されたａ，ｂ，ｃ各相
回線間差電流I〓as，I〓bs，I〓csは I〓as＝I〓3 F−I〓4 F ＋2I〓ath＋I〓3 a−I〓4 a …(2) I〓bs＝2I〓bth＋I〓3 b−I〓4 b …(3) I〓cs＝2I〓cth＋I〓3 c−I〓4 c …(4) となる。地絡相であるａ相回線差電流I〓asには地
絡電流と２倍のａ相循環電流が含まれる。健全相
であるｂ相及びｃ相回線間差電流I〓bs，I〓csには地
絡電流は、含まれず２倍のｂ相及びｃ相循環電流
が含まれる。さらに各相回線間差電流I〓as，I〓bs，
I〓csには、Ｔ分岐負荷の存在によつて負荷電流成
分が含まれる。これらは、１０の第１のデータ変
換器に入力され、デイジタル量に変換されて１６
のフイルタ部に入力される。 １６のフイルタ部は各相回線間差電流に含まれ
る負荷電流成分を除去するために次の演算を行
う。 I〓bs−aI〓cs …(5) I〓cs−aI〓as …(6) I〓as−aI〓bs …(7) 但し、ａ＝exp（j2π／３） (3)，(4)式を(5)式に代入すると、(5)式は I〓bs−aI〓cs＝2I〓bth＋I〓3 b−I〓4 b −ａ（2I〓cth＋I〓3 c−I〓4 c） ＝２（I〓bth−aI〓cth） ＋（I〓3 b−aI〓3 c）−（I〓4 b−aI〓4 c） …(8) となる。ここで、負荷電流が平衡していると となるので、(9)式を(8)式に代入すると、負荷電流
は除去され I〓bs−aI〓cs＝２（I〓bth−aI〓cth）…(10) となる。(6)，(7)式も同様に I〓cs−aI〓as＝２（I〓cth−aI〓ath） −ａ（I〓3 F−I〓4 F） …(11) I〓as−aI〓bs＝２（I〓cth−aI〓bth） ＋（I〓3 F−I〓4 F） …(12) フイルタ部１６は、(5)，(6)，(7)式の演算を行い
(10)〜(12)式すなわちS7を出力する。１７は、演算部
で、フイルタ部１６の出力S7と後述する地絡故障
検出部１８の出力S8を入力する。 被誘導系統の地絡の有無は、循環電流に影響を
与えない。従つて、(1)式で定義した定数Ra（＝
I〓pth／I〓bth−aI〓cth）は被誘導系統の地絡の有無
に無
関係に一定であり、かつ循環電流の大小、言い換
えると起誘導系統の潮流の大小にかかわらず一定
である。（性質１，２，３） よつて次式が成り立つ。 R〓a＝Ipth／Ibth−aIcth＝一定値 …(13) ここでR〓aは計算から求めるものであり、
Ipth／Ibth−aIcthはａ相地絡時の循環電流によるR〓a
であ る。 (13)式より、ａ相地絡時の循環電流を次式で演算
できる。 2Ia pth＝R〓a・２（I〓bth−aI〓cth） …(14) ２（I〓bth−aI〓cth）はａ相地絡時の測定量である
。
(14)式の右辺２（I〓bth−aI〓cth）は、(10)式で示す
よう
に、１６のフイルタ部の出力から得られる。従つ
て、(10)式を(14)式に代入すると 2Ia pth＝R〓a（I〓bs−aI〓cs） …(15) 以上、(15)式の演算によりａ相地絡時の零相循環
電流の２倍の値が、健全相の回線間差電流から正
相分を除去した量と定数R〓aとの積から演算可能
である。 同様にｂ相地絡時の演算式は、 2Ib pth＝R〓b（I〓cs−aI〓as） …(16) 同様にｃ相地絡時の演算式は、 2Ic pth＝R〓c（I〓as−aI〓bs） …(17) となる。 定数R〓a，R〓b，R〓cは起誘導系統の潮流の大小に
無関係に一定であるので、地絡後に起誘導系統の
電流の急変あるいは運用の変更が生じても、上記
の演算式によつてほぼ正しい零相循環電流の演算
が可能である。 (15)，(16)，(17)式の右辺の定数R〓a，R〓b，R〓cは
、あ
らかじめ計算によつて求めおきセツトしておく。
同じく右辺のI〓bs−aI〓cs，I〓cs−aI〓as，I〓as−a
I〓bsは、
１６のフイルタ部の出力から得られる。 １７は、１８の地絡相検出部の出力である、地
絡相検出信号S8によつて地絡相を知り、地絡相に
応じて(15)，(16)，(17)式のいづれかの式を選択して演
算し、この結果S9を出力する。 本方式は原理上地絡相の検出を行う必要があ
る。１８は、地絡相検出部で第３のデータ変換器
１５の出力S6すなわちａ，ｂ，ｃ各相電圧のデイ
ジタル量を入力して地絡相の検出を行う。 各相電圧の絶対値の自乗値を演算し、さらにこ
れらの値に適当な係数を乗じて総和をとることに
よつて、次に示す第１、第２、第３、第４、第
５、第６の直線L1，L2，L3，L4，L5，L6を構成
する。 但し｜Ｅ｜2：絶対値の自乗、ｍ：スカラー係
数 上記の直線L1＝０，L2＝０，L3＝０，L4＝０，
L5＝０，L6＝０を満足する直線を求めた結果を
第３図に示す。 次に L1＞０ and L2＞０ …(19) L2＞０ and L4＞０ …(20) L5＞０ and L6＞０ …(21) 上式を満足する中性点に対する大地点の電位ベ
クトルの領域を求めると、第３図で、(19)式成立で
斜線部１の領域、同じく(20)，(21)式成立でそれぞ
れ斜線部２，３の領域となる。 ａ相完全地絡の場合、大地の電位点は第３図で
ａ点にあるのでこの場合(24)式のみ成立する。同
様にｂ相完全地絡時の大地の電位点はｂ点にあり
（２５）式のみ成立する。同様にｃ相完全地絡時の大
地の電位点はｃ点にあり(26)式のみ成立する。以
上をまとめると第２表となる。
【表】
地絡相検出感度は、ｍを変えることによつて直
線の傾きが変化するのでｍを適当な値にセツトす
る。第３図は、ｍ＝−0.7とした場合を示す。ａ
相30％地絡時の中性点に対する大地の電位はＡ点
にあり、斜線部１に存在する。この場合でも十分
に地絡相の検出が可能である。 １９は、補償部で、データ変換器１０の出力S4
と１７の第１の演算部の出力S9を入力して、零相
循環電流の補償を行う。 ａ相地絡時を例にとると、この場合のａ，ｂ，
ｃ各相の回線間差電流I〓as，I〓bs，I〓csすなわちS4
は、
(2)〜(4)式で示される。 地絡回線選択リレーは、電流入力として回線間
差電流の零相分I〓psを使う。 I〓ps＝I〓as＋I〓bs＋I〓cs ＝I〓3 F−I〓4 F＋2I〓pth …(22) (22)式から明らかなように、回線間差電流の零
相分には２倍の零相循環電流が地絡成分I〓3 F−I〓4 F
に混在して、地絡リレーの判定を誤まらせる。 前述したように、演算部１７では、地絡相に応
じて、(15)，(16)，(17)式のいづれかが演算され地絡時
の零相循環電流2Ies pthが求められる。 （地絡相に応じて、(15)式、(16)式、(17)式のいづれ
かの演算値が2Ies pthとなる）。2Ies pthすなわちS9は、
１９へ入力され、(22)式に示すように回線間差電
流の零相分に含まれる２倍の零相循環電流を補償
するために使われる。 Ic p＝I〓ps−2Ies pth ＝I〓3 F−I〓4 F＋2I〓pth−2Ies pth…(23) 前記方式によつて、地絡時の零相循環が高精度
で演算される。従つて、(23)式のIc pは Ic p≒I〓3 F−I〓4 F …(24) ほぼ、地絡成分のみとなる。ここで、I〓c pは、地
絡回線選択リレーの電流入力として使用されるこ
とにより零相循環電流による不正動作が防止され
る。 ２０は、地絡回線選択部で一般的な地絡回線選
択リレーを示す。２０は、補償部１９の出力S10
と第２のデータ変換器の出力S5を入力して、地絡
回線の選択を行う。 S10は、(24)式で示されるように、零相循環電
流がほぼ完全に消去された回線間差電流であり、
S5は零相電圧である。これらを入力することによ
つて、２０の地絡回線選択部は、零相循環電流の
影響をほとんど受けることはく正しく地絡回線の
選択を行うことができる。２０はトリツプ信号
S11を出力して、これによりしや断部９のしや断
器９ａ，９ｂ，９ｃまたは９ｄ，９ｅ，９ｆをト
リツプする。 以上の本発明によれば、超高圧系共架系におけ
る零相循環電流の影響をほとんどなくすことがで
き、従来形のように、地絡後の起誘導系統の潮流
の変化あるいは運用状態の変化に影響されること
なく高精度に地絡故障回線の検出可能な地絡回線
選択リレーを得ることができるものである。ま
た、従来形のようにシリーストリツプ対策を要し
ないこと、多端子系への適用可能な特長をもち、
その効果は大である。さらに本発明は、超高圧共
架系統ばかりでなくその他の共架系統にも適用で
きること。さらに、方向比較、後備保護継電方式
へ応用できることは明らかである。 また、回線間差電流は、それぞれの回線の相電
流を電流変成器で検出し、それらから演算によつ
ても求められる。回線間差電流の零相分は、それ
ぞれの回線に設置された電流変成器の３次巻線、
あるいは残留回路で得られる零相電流を差接続す
ることによつても得ることができる。
線の傾きが変化するのでｍを適当な値にセツトす
る。第３図は、ｍ＝−0.7とした場合を示す。ａ
相30％地絡時の中性点に対する大地の電位はＡ点
にあり、斜線部１に存在する。この場合でも十分
に地絡相の検出が可能である。 １９は、補償部で、データ変換器１０の出力S4
と１７の第１の演算部の出力S9を入力して、零相
循環電流の補償を行う。 ａ相地絡時を例にとると、この場合のａ，ｂ，
ｃ各相の回線間差電流I〓as，I〓bs，I〓csすなわちS4
は、
(2)〜(4)式で示される。 地絡回線選択リレーは、電流入力として回線間
差電流の零相分I〓psを使う。 I〓ps＝I〓as＋I〓bs＋I〓cs ＝I〓3 F−I〓4 F＋2I〓pth …(22) (22)式から明らかなように、回線間差電流の零
相分には２倍の零相循環電流が地絡成分I〓3 F−I〓4 F
に混在して、地絡リレーの判定を誤まらせる。 前述したように、演算部１７では、地絡相に応
じて、(15)，(16)，(17)式のいづれかが演算され地絡時
の零相循環電流2Ies pthが求められる。 （地絡相に応じて、(15)式、(16)式、(17)式のいづれ
かの演算値が2Ies pthとなる）。2Ies pthすなわちS9は、
１９へ入力され、(22)式に示すように回線間差電
流の零相分に含まれる２倍の零相循環電流を補償
するために使われる。 Ic p＝I〓ps−2Ies pth ＝I〓3 F−I〓4 F＋2I〓pth−2Ies pth…(23) 前記方式によつて、地絡時の零相循環が高精度
で演算される。従つて、(23)式のIc pは Ic p≒I〓3 F−I〓4 F …(24) ほぼ、地絡成分のみとなる。ここで、I〓c pは、地
絡回線選択リレーの電流入力として使用されるこ
とにより零相循環電流による不正動作が防止され
る。 ２０は、地絡回線選択部で一般的な地絡回線選
択リレーを示す。２０は、補償部１９の出力S10
と第２のデータ変換器の出力S5を入力して、地絡
回線の選択を行う。 S10は、(24)式で示されるように、零相循環電
流がほぼ完全に消去された回線間差電流であり、
S5は零相電圧である。これらを入力することによ
つて、２０の地絡回線選択部は、零相循環電流の
影響をほとんど受けることはく正しく地絡回線の
選択を行うことができる。２０はトリツプ信号
S11を出力して、これによりしや断部９のしや断
器９ａ，９ｂ，９ｃまたは９ｄ，９ｅ，９ｆをト
リツプする。 以上の本発明によれば、超高圧系共架系におけ
る零相循環電流の影響をほとんどなくすことがで
き、従来形のように、地絡後の起誘導系統の潮流
の変化あるいは運用状態の変化に影響されること
なく高精度に地絡故障回線の検出可能な地絡回線
選択リレーを得ることができるものである。ま
た、従来形のようにシリーストリツプ対策を要し
ないこと、多端子系への適用可能な特長をもち、
その効果は大である。さらに本発明は、超高圧共
架系統ばかりでなくその他の共架系統にも適用で
きること。さらに、方向比較、後備保護継電方式
へ応用できることは明らかである。 また、回線間差電流は、それぞれの回線の相電
流を電流変成器で検出し、それらから演算によつ
ても求められる。回線間差電流の零相分は、それ
ぞれの回線に設置された電流変成器の３次巻線、
あるいは残留回路で得られる零相電流を差接続す
ることによつても得ることができる。
第１図Ａ〜Ｃは共架多回線モデル系統図。第２
図は本発明による共架多回線地絡保護リレーの一
実施例。第３図は第１図のモデル系統における中
性点に対する大地電位のベクトル図である。 １Ａ〜１Ｃ，２Ａ〜２Ｃ……超高圧系送電線、
３ａ〜３ｃ，４ａ〜４ｃ……高抵抗接地系送電
線、５Ａ〜５Ｃ……超高圧系送電線の母線、６ａ
〜６ｃ……高抵抗接地系送電線の母線、３７ａ〜
３７ｃ，４７ａ〜４７ｃ……電流変成器、５０ａ
〜５０ｃ……被誘導系統の回線間差電流検出器、
７……Ｔ分岐負荷、８……電流検出部、５１……
共架鉄塔、９……しや断部、１０……第１のデー
タ変換器、１１……電圧検出部、１２……零相電
圧変成器、１３……相電圧変成器、１４……第２
のデータ変換器、１５……第３のデータ変換器、
１６……フイルタ部、１７……演算部、１８……
地絡相検出部、１９……補償部、２０……地絡回
線選択部。
図は本発明による共架多回線地絡保護リレーの一
実施例。第３図は第１図のモデル系統における中
性点に対する大地電位のベクトル図である。 １Ａ〜１Ｃ，２Ａ〜２Ｃ……超高圧系送電線、
３ａ〜３ｃ，４ａ〜４ｃ……高抵抗接地系送電
線、５Ａ〜５Ｃ……超高圧系送電線の母線、６ａ
〜６ｃ……高抵抗接地系送電線の母線、３７ａ〜
３７ｃ，４７ａ〜４７ｃ……電流変成器、５０ａ
〜５０ｃ……被誘導系統の回線間差電流検出器、
７……Ｔ分岐負荷、８……電流検出部、５１……
共架鉄塔、９……しや断部、１０……第１のデー
タ変換器、１１……電圧検出部、１２……零相電
圧変成器、１３……相電圧変成器、１４……第２
のデータ変換器、１５……第３のデータ変換器、
１６……フイルタ部、１７……演算部、１８……
地絡相検出部、１９……補償部、２０……地絡回
線選択部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 共架多回線送電線の高抵抗接地系統並行２回
線に発生すると推測される循環電流をあらかじめ
計算して、次に定義するベクトル定数R〓a，R〓b，
R〓c 但し、I〓pth，I〓ath，I〓bth，I〓cth：ａ，ｂ，ｃ
、及び
零相循環電流 ａ＝exp（ｊ２／３π） を求めて演算部に格納し、前記高抵抗接地系統地
絡時においては当該並行２回線のａ，ｂ，ｃの各
相の回線間差電流を検出し、検出されたａ，ｂ相
回線間差電流、ｂ，ｃ相回線間差電流、ｃ，ａ相
回線間差電流のそれぞれ各２相の回線間差電流か
ら正相分をそれぞれフイルタ部にて除去すると共
に、前記高抵抗接地系統の回線電圧を検出し、こ
の電圧をもとに地絡相を検出する地絡相検出部を
設け、この地絡相検出部によつて検出された地絡
検出信号を前記演算部に入力し、この演算部にて
地絡相に応じて前記正相分を除去した量と前記定
義された定数R〓a，R〓b，R〓cを選択して、これら選
択された前記正相分を除去した量に選択された前
記定数を乗ずることによつて零相循環電流を演算
して補償部に出力し、この補償部にて前記回線間
差電流を前記演算された零相循環電流を使つて補
償することを特徴とする共架多回線地絡保護リレ
ー。 ２ 前記地絡相検出部において高抵抗接地系統の
ａ，ｂ，ｃ相電圧の大きさの自乗値を求め、これ
ら三つの値にそれぞれ適当な係数を乗じてそれら
の総和をとることによつて、異なる第１、第２、
第３、第４、第５、第６の直線を求め、中性点に
対する大地点の電位ベクトルが前記直線の特定の
直線間に存在することによつて地絡相の検出を行
い、この検出信号を前記補償部に出力したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の共架多回
線地絡保護リレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16123180A JPS5785524A (en) | 1980-11-15 | 1980-11-15 | Common multi-channel ground-fault protection relay |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16123180A JPS5785524A (en) | 1980-11-15 | 1980-11-15 | Common multi-channel ground-fault protection relay |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5785524A JPS5785524A (en) | 1982-05-28 |
| JPS631810B2 true JPS631810B2 (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=15731119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16123180A Granted JPS5785524A (en) | 1980-11-15 | 1980-11-15 | Common multi-channel ground-fault protection relay |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5785524A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09156749A (ja) * | 1995-12-15 | 1997-06-17 | Santrade Ltd | スチールベルト洗浄装置及びスチールベルト洗浄方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55160929A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-15 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Commonly supported circuit grounddfault protection relay |
-
1980
- 1980-11-15 JP JP16123180A patent/JPS5785524A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09156749A (ja) * | 1995-12-15 | 1997-06-17 | Santrade Ltd | スチールベルト洗浄装置及びスチールベルト洗浄方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5785524A (en) | 1982-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060198065A1 (en) | Apparatus and method for detecting the loss of a current transformer connection coupling a current differential relay to an element of a power system | |
| EP0026620B1 (en) | Method and apparatus for identifying faults in electric power transmission systems | |
| JP3808624B2 (ja) | 系統保護継電装置 | |
| Phadke et al. | A new computer based integrated distance relay for parallel transmission lines | |
| US6173216B1 (en) | Protective relay with improved, sub-window cosine filter | |
| JPS59226615A (ja) | オフセツト補償器 | |
| US3732464A (en) | Distance relay system | |
| EP0020073B1 (en) | Common suspension multi-line grounding protective relay | |
| JPS631810B2 (ja) | ||
| JP4921246B2 (ja) | 地絡距離継電器 | |
| JPH0373825B2 (ja) | ||
| Sidhu et al. | A numerical technique based on symmetrical components for protecting three-winding transformers | |
| JPS634406B2 (ja) | ||
| JP2011045215A (ja) | 地絡距離保護継電装置 | |
| Xu et al. | Optimization of zero-sequence voltage compensation for zero-sequence directional elements | |
| JPS638690B2 (ja) | ||
| JPS5857058B2 (ja) | 配電線保護方式 | |
| JPH0145809B2 (ja) | ||
| JPH08265957A (ja) | マトリックス演算形系統保護装置 | |
| JP2874316B2 (ja) | 距離継電器 | |
| JPH0210650B2 (ja) | ||
| JPH0452696B2 (ja) | ||
| JPS6235336B2 (ja) | ||
| JP2577364B2 (ja) | １線地絡事故検出リレ−方式 | |
| JPS607886B2 (ja) | 地絡距離判定方式 |