JPS631812B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS631812B2 JPS631812B2 JP5526179A JP5526179A JPS631812B2 JP S631812 B2 JPS631812 B2 JP S631812B2 JP 5526179 A JP5526179 A JP 5526179A JP 5526179 A JP5526179 A JP 5526179A JP S631812 B2 JPS631812 B2 JP S631812B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- relay
- amount
- memory
- equation
- 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
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電力系統に適用される方向判別機能を
有するデイジタル形距離継電方式に関する。
有するデイジタル形距離継電方式に関する。
従来から適用されている距離継電方式の構成概
念を第１図に示す。送電線１には背後インピーダ
ンス２を介して電源３が設置されている。この送
電線１の電流、電圧が夫々電流変成器４、電圧変
成器５を通して所定の値にレベル変換されて方向
判別機能を有する距離継電器（例えばモー形距離
継電器）６に取り込まれる。モー形距離継電器
（略してモー継電器）６では所定の動作式に基い
て、故障点の方向及び故障点迄の距離を測定し、
所定の方向及び距離内にあるか否かを判定する。
このような距離継電方式において至近端短絡故障
時に電圧が零レベルに降下しても一定時間距離継
電器が不正応動しないようにするためモー継電器
には記憶作用を持たせている。以下その技術につ
いてもう少し詳しく説明する。
念を第１図に示す。送電線１には背後インピーダ
ンス２を介して電源３が設置されている。この送
電線１の電流、電圧が夫々電流変成器４、電圧変
成器５を通して所定の値にレベル変換されて方向
判別機能を有する距離継電器（例えばモー形距離
継電器）６に取り込まれる。モー形距離継電器
（略してモー継電器）６では所定の動作式に基い
て、故障点の方向及び故障点迄の距離を測定し、
所定の方向及び距離内にあるか否かを判定する。
このような距離継電方式において至近端短絡故障
時に電圧が零レベルに降下しても一定時間距離継
電器が不正応動しないようにするためモー継電器
には記憶作用を持たせている。以下その技術につ
いてもう少し詳しく説明する。
モー継電器の動作原理としては第２図及び第３
図に示す方法がある。第２図で示される方法はい
わゆる位相検出法とよばれ次式で示される動作原
理式に基づいている。
図に示す方法がある。第２図で示される方法はい
わゆる位相検出法とよばれ次式で示される動作原
理式に基づいている。
VP（IZ1−Ｖ）＝｜IZ1｜・｜VP｜
・cos（−θ）｜VP｜
・｜Ｖ｜ｘ cos αK1 …(1)
(1)式において、Ｉ，Ｖは夫々電流、電圧、VP
は極性電圧、K1は最小感度定数である。又は
最大感度角、θはＶのＩに対する進み位相角、Z1
は整定値、印は内積を表わす、そしてαはVP
とＶのなす角度で通常は０である。(1)式の判定
は、極性電圧VP（＝OP→）に対して合成電気量
（IZ1−Ｖ）（＝EF→）の位相が90゜より小か大かで
動作判定を行なう。
は極性電圧、K1は最小感度定数である。又は
最大感度角、θはＶのＩに対する進み位相角、Z1
は整定値、印は内積を表わす、そしてαはVP
とＶのなす角度で通常は０である。(1)式の判定
は、極性電圧VP（＝OP→）に対して合成電気量
（IZ1−Ｖ）（＝EF→）の位相が90゜より小か大かで
動作判定を行なう。
一方の第３図で示される判定法はいわゆる絶対
値比較法と呼ばれ次式に基づいている。
値比較法と呼ばれ次式に基づいている。
｜IZO＋k′VP｜−｜IZO
−Ｖ−k′VP｜KO …(2)
第(2)式においてZO及びKOは(1)式のZ1，K1に相
当する。k′は正の常数である。
当する。k′は正の常数である。
第３図において合成電気量（IZO−Ｖ−k′VP）
（＝EM→）の大きさが合成電気量（IZO＋k′VP）
（＝ON→）の大きさよりも大か小かで動作判定を
行なう。但しMN→＝FE→＝k′VPである。
（＝EM→）の大きさが合成電気量（IZO＋k′VP）
（＝ON→）の大きさよりも大か小かで動作判定を
行なう。但しMN→＝FE→＝k′VPである。
モー継電器の動作原理には以上のような２つの
方法があり、原理的に故障点の位置が所定の方向
にあるか否かを検出する方向判定要素もそなえて
いる必要があることは言うまでもない。その場合
継電器にとつて最も苛酷な内部至近点事故で電圧
が零になつても正確な応動をしなければならな
い。そのために従来の電磁形、トランジスタ形モ
ー継電器では第２，第３図で示すベクトルOP→な
る極性量として系統の電気量の周波数と同一周波
数の直列共振回路を用いて事故前電圧を記憶して
おくことにより、至近点事故時に事故電圧が零レ
ベルになつても方向誤認をしないようにしてい
る。第４図のａにこのような共振回路Ｒ，Ｃの構
成及び第４図のｂに入出力波形図を示す。第４図
ａのVP出力を第４図ｂに示す。時刻tAにて電圧
（実線）が零レベルになつても点線で示すような
出力VPが得られ、VP電圧レベルが零レベルにな
るまでの時間Tmが記憶作用の有効時間となる。
最近のデイジタル計算機を用いたモー継電器では
メモリー電圧VMを次のような方法で得ることが
できる。
方法があり、原理的に故障点の位置が所定の方向
にあるか否かを検出する方向判定要素もそなえて
いる必要があることは言うまでもない。その場合
継電器にとつて最も苛酷な内部至近点事故で電圧
が零になつても正確な応動をしなければならな
い。そのために従来の電磁形、トランジスタ形モ
ー継電器では第２，第３図で示すベクトルOP→な
る極性量として系統の電気量の周波数と同一周波
数の直列共振回路を用いて事故前電圧を記憶して
おくことにより、至近点事故時に事故電圧が零レ
ベルになつても方向誤認をしないようにしてい
る。第４図のａにこのような共振回路Ｒ，Ｃの構
成及び第４図のｂに入出力波形図を示す。第４図
ａのVP出力を第４図ｂに示す。時刻tAにて電圧
（実線）が零レベルになつても点線で示すような
出力VPが得られ、VP電圧レベルが零レベルにな
るまでの時間Tmが記憶作用の有効時間となる。
最近のデイジタル計算機を用いたモー継電器では
メモリー電圧VMを次のような方法で得ることが
できる。
(a) VM＝Vo：現時点の電圧よりｎサイクル前の
電圧Vo使用。
電圧Vo使用。
(b) VM＝−Vo：現時点の電圧より（ｎ−１／２）
サイクル前の電圧Vo使用。
但しｎはｎ≧１なる整数。
しかしこのような記憶作用はその有効時間が限
られているため、記憶作用が消失した場合リレー
の測距及び方向検出機能も消失してしまうことは
言うまでもない。現状の距離継電方式ではモー継
電器を起動要素に適用し、近端故障の場合には第
５図のＸで示されるようなリアクタンス特性をも
つ距離継電器により瞬時にしや断指令を出すよう
にしているため、前記記憶作用の有効時間内で故
障除去できるようにしている。しかし記憶作用の
有効時間を過ぎた時点でしや断指令を出す必要の
ある継電方式に前記モー継電器を適用する場合非
常に困難となることは言うまでもない。さらにモ
ー継電器を得る動作原理には前述したような(1)式
及び(2)式の方法があるが、デイジタル計算機によ
りモー継電器を実現しようとする場合、後者の絶
対値比較法は乗算を必要としない等の点で処理し
やすいという特徴がある。
られているため、記憶作用が消失した場合リレー
の測距及び方向検出機能も消失してしまうことは
言うまでもない。現状の距離継電方式ではモー継
電器を起動要素に適用し、近端故障の場合には第
５図のＸで示されるようなリアクタンス特性をも
つ距離継電器により瞬時にしや断指令を出すよう
にしているため、前記記憶作用の有効時間内で故
障除去できるようにしている。しかし記憶作用の
有効時間を過ぎた時点でしや断指令を出す必要の
ある継電方式に前記モー継電器を適用する場合非
常に困難となることは言うまでもない。さらにモ
ー継電器を得る動作原理には前述したような(1)式
及び(2)式の方法があるが、デイジタル計算機によ
りモー継電器を実現しようとする場合、後者の絶
対値比較法は乗算を必要としない等の点で処理し
やすいという特徴がある。
本発明は絶対値比較法の動作原理に基くモー継
電器を起動要素に適用し、至近端短絡事故時の記
憶作用の有効時間を過ぎた時点でも正しく応動で
きるデイジタル形距離継電方式を提供することを
目的とするものである。
電器を起動要素に適用し、至近端短絡事故時の記
憶作用の有効時間を過ぎた時点でも正しく応動で
きるデイジタル形距離継電方式を提供することを
目的とするものである。
以下図面を参照して本発明の一実施例について
説明する。第６図において、送電線１から電圧変
成器５、電流変成器４を通して所定のレベルに変
換して得られた電圧、電流をデイジタル−アナロ
グ変換器７にて一定周期でサンプリングしてデイ
ジタル量に変換してデイジタル計算機８に取り込
む。デイジタル計算機８は取り込まれた電流、電
圧のデイジタル量を用いて第７図に示されるフロ
ーチヤートに基いた保護演算を実施する。
説明する。第６図において、送電線１から電圧変
成器５、電流変成器４を通して所定のレベルに変
換して得られた電圧、電流をデイジタル−アナロ
グ変換器７にて一定周期でサンプリングしてデイ
ジタル量に変換してデイジタル計算機８に取り込
む。デイジタル計算機８は取り込まれた電流、電
圧のデイジタル量を用いて第７図に示されるフロ
ーチヤートに基いた保護演算を実施する。
第７図においてステツプ701では整定値ZOと電
流Ｉとの積を計算する。次にステツプ702ではス
テツプ701で得られた合成電気量IZOとＡ／Ｄ変換
器からとり込んだ前記の電圧Ｖとの差を求める。
ステツプ703ではｎサイクルもしくは（ｎ−１／２） サイクル前にメモリ回路に貯えてあつた電圧デー
タ即ちメモリー電圧VMと前記電圧Ｖ及び定数ｋ，
Ｋとから合成電気量（KVM−kV）を得る。ここ
に合成電気量（KVM−kV）を(2)式のk′VPとす
る。次のステツプ704において、ステツプ701及び
ステツプ703で夫々得られた合成電気量IZO及び
（KVM−kV）とから合成電気量ｃ（＝IZO＋KVM
−kV）を得る。更にステツプ705においてはステ
ツプ702及びステツプ703で得られた合成電気量
（IZO−kV）とから合成電気量Ｄ＝（IZO−Ｖ−
（KVM−kV））を算出する。ステツプ706では(2)
式の動作判定式に基くモー継電器が動作している
かしていないかを所定のメモリーにて確認し、動
作していないことを確認した場合ステツプ707に
進み、ステツプ704及びステツプ705で得られた合
成電気量Ｃ及びＤの絶対値比較を行ない、前述し
た(2)式の動作判定を行なう。不動作の場合はステ
ツプ709に進み、ステツプ706のモーリレー動作確
認を行なう所定メモリに不動作であることを記憶
させ、ステツプ713に進む。さらにステツプ706で
モーリレーの動作を確認した場合にはステツプ
710に進む。ステツプ707の動作判定において動作
した場合にはステツプ708に進み、ステツプ708で
はモーリレー動作確認を行なう所定メモリーに動
作であることを記憶させ、ステツプ710に進み、
ステツプ704及び705にて得られる合成電気量Ｃ
（＝IZO＋KVM−kV），Ｄ（＝IZO−Ｖ−（KVM−
kV））の大きさから下式 kO｜Ｃ｜−｜Ｄ｜KO …(3) 動作判定を行なう。(3)式の動作特性は第８図の
オフセツトモーOMで示される特性円となる。但
し(3)式の定数kOは１より大なる値である。このよ
うな定数kOを与えることにより OA→＝（１＋kO）・IZO，OB→ ＝（kO−１）・IZO となり、リレー設置点Ｏを含む特性円となる。以
上のオフセツト・モー特性を示す(3)式の動作判定
において不動作であればステツプ709に進む。動
作であればステツプ711に進み、(3)式で示される
オフセツトモー継電器が前述した記憶作用の有効
時間Tmよりも大きい所定時間Toを越えた時点
でも動作しているか否かを検出し、動作している
ならばステツプ712に進みしや断指令を出し、ス
テツプ713に進む。動作していなければステツプ
713に進み次の処理を実行する。
流Ｉとの積を計算する。次にステツプ702ではス
テツプ701で得られた合成電気量IZOとＡ／Ｄ変換
器からとり込んだ前記の電圧Ｖとの差を求める。
ステツプ703ではｎサイクルもしくは（ｎ−１／２） サイクル前にメモリ回路に貯えてあつた電圧デー
タ即ちメモリー電圧VMと前記電圧Ｖ及び定数ｋ，
Ｋとから合成電気量（KVM−kV）を得る。ここ
に合成電気量（KVM−kV）を(2)式のk′VPとす
る。次のステツプ704において、ステツプ701及び
ステツプ703で夫々得られた合成電気量IZO及び
（KVM−kV）とから合成電気量ｃ（＝IZO＋KVM
−kV）を得る。更にステツプ705においてはステ
ツプ702及びステツプ703で得られた合成電気量
（IZO−kV）とから合成電気量Ｄ＝（IZO−Ｖ−
（KVM−kV））を算出する。ステツプ706では(2)
式の動作判定式に基くモー継電器が動作している
かしていないかを所定のメモリーにて確認し、動
作していないことを確認した場合ステツプ707に
進み、ステツプ704及びステツプ705で得られた合
成電気量Ｃ及びＤの絶対値比較を行ない、前述し
た(2)式の動作判定を行なう。不動作の場合はステ
ツプ709に進み、ステツプ706のモーリレー動作確
認を行なう所定メモリに不動作であることを記憶
させ、ステツプ713に進む。さらにステツプ706で
モーリレーの動作を確認した場合にはステツプ
710に進む。ステツプ707の動作判定において動作
した場合にはステツプ708に進み、ステツプ708で
はモーリレー動作確認を行なう所定メモリーに動
作であることを記憶させ、ステツプ710に進み、
ステツプ704及び705にて得られる合成電気量Ｃ
（＝IZO＋KVM−kV），Ｄ（＝IZO−Ｖ−（KVM−
kV））の大きさから下式 kO｜Ｃ｜−｜Ｄ｜KO …(3) 動作判定を行なう。(3)式の動作特性は第８図の
オフセツトモーOMで示される特性円となる。但
し(3)式の定数kOは１より大なる値である。このよ
うな定数kOを与えることにより OA→＝（１＋kO）・IZO，OB→ ＝（kO−１）・IZO となり、リレー設置点Ｏを含む特性円となる。以
上のオフセツト・モー特性を示す(3)式の動作判定
において不動作であればステツプ709に進む。動
作であればステツプ711に進み、(3)式で示される
オフセツトモー継電器が前述した記憶作用の有効
時間Tmよりも大きい所定時間Toを越えた時点
でも動作しているか否かを検出し、動作している
ならばステツプ712に進みしや断指令を出し、ス
テツプ713に進む。動作していなければステツプ
713に進み次の処理を実行する。
以上の如く本発明は(2)式で示される絶対値比較
に基くモー継電器が動作したことを条件に(3)式で
示される絶対値比較に基く動作原理式によつて示
されるオフセツトモー継電器に切換えることによ
り、即ち第８図のモー特性からオフセツトモー特
性に特性円を切換えることによつて、至近端短絡
故障時に電圧が零レベルになり、前述した記憶作
用が消失した時点でも故障点を含む動作特性とす
ることにより前記記憶作用より長い限時しや断を
可能にすることができる。
に基くモー継電器が動作したことを条件に(3)式で
示される絶対値比較に基く動作原理式によつて示
されるオフセツトモー継電器に切換えることによ
り、即ち第８図のモー特性からオフセツトモー特
性に特性円を切換えることによつて、至近端短絡
故障時に電圧が零レベルになり、前述した記憶作
用が消失した時点でも故障点を含む動作特性とす
ることにより前記記憶作用より長い限時しや断を
可能にすることができる。
さらに本発明はオフセツトモー継電器に切換え
る条件に不足電圧検出継電器を適用しても可能で
ある。第９図にその例を示す。ステツプ901迄の
前処理は第７図のステツプ701〜ステツプ705に従
う。ステツプ901では当該不足電圧検出継電器
（UVリレー）が動作しているかしていないかを
所定のメモリーにて確認し、動作していないこと
を確認した場合ステツプ902（ステツプ707に相当）
に進み、前述の(2)式に基くモー継電器の動作判定
を行ない、不動作の場合はステツプ713に相当す
るステツプ910に進む。動作した場合にはステツ
プ903に進む。UVリレー動作を確認した場合に
はステツプ905に進むステツプ903では電圧量Ｖの
大きさを判定する。
る条件に不足電圧検出継電器を適用しても可能で
ある。第９図にその例を示す。ステツプ901迄の
前処理は第７図のステツプ701〜ステツプ705に従
う。ステツプ901では当該不足電圧検出継電器
（UVリレー）が動作しているかしていないかを
所定のメモリーにて確認し、動作していないこと
を確認した場合ステツプ902（ステツプ707に相当）
に進み、前述の(2)式に基くモー継電器の動作判定
を行ない、不動作の場合はステツプ713に相当す
るステツプ910に進む。動作した場合にはステツ
プ903に進む。UVリレー動作を確認した場合に
はステツプ905に進むステツプ903では電圧量Ｖの
大きさを判定する。
｜Ｖ｜＜VO …(4)
(4)式において不足電圧検出レベルVOはＡ／Ｄ
変換誤差等に影響を受けない程度の十分に低いレ
ベルの値とし、至近端短絡故障検出を可能にして
おく。動作しなければUVリレー動作確認を行な
う所定メモリに不動作であることを記憶させステ
ツプ908（ステツプ711相当）に進む。動作したな
らば前記動作確認を行なう所定メモリに動作であ
ることを記憶させステツプ906に進む。ステツプ
906では前述の(3)式に基くオフセツトモー継電器
の動作判定を行ない、不動作であればステツプ
907に進みUVリレー動作確認を行なう所定メモ
リに不動作であることを記憶させステツプ910に
進む。動作であればステツプ908に進み、第７図
のステツプ712と同様の処理を行ない、設定時間
TOを越えたならばステツプ909に進みしや断指令
を出しステツプ910に進む。TOを越えなければス
テツプ910に進み次の処理を行なう。
変換誤差等に影響を受けない程度の十分に低いレ
ベルの値とし、至近端短絡故障検出を可能にして
おく。動作しなければUVリレー動作確認を行な
う所定メモリに不動作であることを記憶させステ
ツプ908（ステツプ711相当）に進む。動作したな
らば前記動作確認を行なう所定メモリに動作であ
ることを記憶させステツプ906に進む。ステツプ
906では前述の(3)式に基くオフセツトモー継電器
の動作判定を行ない、不動作であればステツプ
907に進みUVリレー動作確認を行なう所定メモ
リに不動作であることを記憶させステツプ910に
進む。動作であればステツプ908に進み、第７図
のステツプ712と同様の処理を行ない、設定時間
TOを越えたならばステツプ909に進みしや断指令
を出しステツプ910に進む。TOを越えなければス
テツプ910に進み次の処理を行なう。
以上述べた如く本発明は絶対値比較法に基くモ
ー継電方式において、記憶作用が消失した時点で
も、継電器設置点を含む特性円とすることによ
り、限時しや断を可能にすることができる。又故
障点抵抗や負荷の影響に対しても系統条件に則し
て適切に(3)式で示される定数kOを選ぶことにより
十分に正確な応動を期待できる。
ー継電方式において、記憶作用が消失した時点で
も、継電器設置点を含む特性円とすることによ
り、限時しや断を可能にすることができる。又故
障点抵抗や負荷の影響に対しても系統条件に則し
て適切に(3)式で示される定数kOを選ぶことにより
十分に正確な応動を期待できる。
第１図は従来の距離継電方式を説明する図、第
２図、第３図はモー継電器の動作原理を説明する
図、第４図は従来の記憶回路とその入出力波形を
説明する図、第５図は本発明の必要性を説明する
図、第６図は本発明のハード構成を説明するブロ
ツク図、第７図は本発明の実施例を説明するフロ
ーチヤート、第８図は本発明の作用を説明する
図、第９図は本発明の変形例を説明するフローチ
ヤートである。 １……送電線、２……背後インピーダンス、３
……電源、４……電流変成器（CT）、５……電圧
変成器（PT）、７……Ａ／Ｄ変換器、８……デイ
ジタル計算機。
２図、第３図はモー継電器の動作原理を説明する
図、第４図は従来の記憶回路とその入出力波形を
説明する図、第５図は本発明の必要性を説明する
図、第６図は本発明のハード構成を説明するブロ
ツク図、第７図は本発明の実施例を説明するフロ
ーチヤート、第８図は本発明の作用を説明する
図、第９図は本発明の変形例を説明するフローチ
ヤートである。 １……送電線、２……背後インピーダンス、３
……電源、４……電流変成器（CT）、５……電圧
変成器（PT）、７……Ａ／Ｄ変換器、８……デイ
ジタル計算機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電力系統からとり入れた電圧および電流をそ
れぞれサンプリングし、これらサンプリング値を
デイジタル符号化するアナログ−デイジタル変換
器と、メモリを内蔵すると共にこのアナログ−デ
イジタル変換器の出力をとり入れ、予め定めた演
算式を演算するデイジタル計算機とを有し、デイ
ジタル符号化された電圧および電流Ｉと、既知の
定数ZOとから、ベクトル量IZOとIZO−Ｖを得、前
記メモリに記憶された電圧Ｖよりもｎサイクルも
しくは（ｎ−１／２）サイクル前の電圧からメモリ ー電圧VMを得、既知の定数Ｋ及びｋとメモリー
電圧VMと電圧Ｖとから合成ベクトル（KVM−
kV）を得、前記の演算結果から合成ベクトル量
（IZO＋KVM−kV）を得、合成ベクトル量（IZO−
Ｖ−（KVM−kV））を得、前記合成ベクトル量
（IZO＋KVM−kV）を第１の直流量に変換し、前
記合成ベクトル量 （IZO−Ｖ−（KVM−kV））を第２の直流量に変
換し、これら第１の直流量と第２の直流量との比
較結果から所定の出力が得られるまで第１の直流
量と第２の直流量との比較を行い、この比較によ
り所定の出力が得られた後は、第１の直流量と第
２の直流量の比較に代えて、第１の直流量をko
（ko＞１）倍して得た第３の直流量と第２の直流
量との比較を行うようにしたことを特徴とするデ
イジタル形距離継電方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5526179A JPS55147916A (en) | 1979-05-08 | 1979-05-08 | Digital distance repeating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5526179A JPS55147916A (en) | 1979-05-08 | 1979-05-08 | Digital distance repeating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55147916A JPS55147916A (en) | 1980-11-18 |
| JPS631812B2 true JPS631812B2 (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=12993646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5526179A Granted JPS55147916A (en) | 1979-05-08 | 1979-05-08 | Digital distance repeating system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55147916A (ja) |
-
1979
- 1979-05-08 JP JP5526179A patent/JPS55147916A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55147916A (en) | 1980-11-18 |
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