JPS63242122A

JPS63242122A - 電流差動継電装置

Info

Publication number: JPS63242122A
Application number: JP62074308A
Authority: JP
Inventors: 藤沢　敬夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は電流差動継電装置、特に各端型置所にて検出し
た電流量を対向電気所間で送受し合って送電線を保護す
る電流差動継電装置に関するものである。

（従来の技術）送電線を保護する方式としては、方向比較方式、距離継
電方式、電流差動方式及び電流位相比較方式等１種々の
方式が使用されているが、ここでは電流の瞬時値情報を
対向電気所間で伝送し合い、送′！ａ！ｉＡの内外部事
故を識別する電流差動保護方式について述べる。

第８図は、従来の電流差動保護方式を適用した一構成例
を示す、送電線１の電流は、その両端に設置された変流
器２．２−１を介して保護継電装置８．８−１に夫々導
入される。

へ電置所では、先ず、入力部３にて電流量を電圧量に変
換する。そして、送信部４を介して、対向電気所である
Ｂ電気所へ伝送すると共に、入力部３の出力は補償部６
へ導入される。この補償部６は、Ａ、Ｂ各電気所間の伝
送遅れ時間Ｔｄを補償するもので、Ｂ電気所から伝送さ
れてきた受信データを受信する受信部５の出力と、自電
気所にて取込んだ電流データとの時間合せを行なうため
に設置される。そして１判定部７にて補償部６から−の
出力と、受信部５からの出力とを取込み、周知の電流差
動判定を行なう０判定部７で内部事故と判定された場合
には、両端のしゃ断器９．９−１をしゃ断するよう構成
される。

（発明が解決しようとする問題点）上記構成において、送電＃！１のＦ点にて事故が起きた
時を考える。この時Ａ電気所の保護継電装置８の判定部
７人力は第９図ＣＧ）ｔ　（ｄ）の様になる。

ＴｄはＡ、Ｂ両電気所間の伝送遅れ時間に相当しており
、受信部５出力は事故発生時点からＴｄ後に発生してい
る。又補償部６は、伝送遅れ時間Ｔｄを補償するためＩ
＾をＴｄだけ遅らせるために設けられたものである。こ
こで自電気所の入力量ＩＡ（（ａ）波形）をＴｄだけ遅
らせる際に、Ｔｄ時間分だけ過渡波形が継続することに
なり、その後入力の工＾波形に追従するように動作する
。

判定部７では上記Ｉ□とＩ２を用いて０式の動作判定が
行なわれる。

ｌｒｔ＋↑＊ｌ＋ｋａ≧に□（１１，＋１２１）　　・
・・・・・■（ｋｏ＊ｋｔは定数）左辺の第１項はいわゆる差電流Ｉｄを与えるものであり
、左辺は動作量、右辺は抑制量を構成している。第９図
（ｅ）の１Ｉｄｌ波形はｉ、　＋　ｉ、の全波整流波に
て表現、（ｆ）のＩＩＩ　＋　１Ｉｉｌ波形は１１と１
２の各正波の和にて表現している。０式に依れば事故発
生から１時間Ｔｄの間は動作量が抑制量を上回り。

（ｇ）の動作判定出力が発せられることになる。前記補
償部６の補償時間Ｔｄが大きいほどその過渡出力は大き
くなる傾向があり、上述の様に外部事故であるにもかか
わらず動作判定出力が発せられ。

差動継電システムに伝送遅れ時間Ｔｄによる適用限界を
与えてしまう。

本発明は上記状況に鑑みて成されたものであり、従来装
置を大幅変更することなく、伝送遅れ時間の長い伝送路
に対しても問題なく適用出来る様にした電流差動継電装
置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するための構成を、実施例に対応する第
１図によって説明する。

本発明は対向電気所からの所定の伝送遅れ時間を補償す
る補償部６出力と受信部５出力とを用いて動作量（Ｉａ
）を作成し、前記補償部６人カと受信部５出力とを用い
て抑制量（ΣＩＩ’　ｌ）を作成し動作判定出力を得る
電流差動継電装置である。

（作　用）系統事故時に伝送路の伝送遅れ時間だけ補償する補償部
６の過渡波形が、対向電気所からの受信波形の到達する
以前に、リレー判定部の動作量として作用するため、前
記補償部６人力の波形を用いて抑制量を合成させるもの
である６事故発生時点から伝送遅れ時間分までの期間は
、自端の入力波形は十分な大きさを有しているため、こ
の波形を抑制量として用いることにより、電流差動継電
装置の不要応動を防ぐことが可能となる。

（実施例）以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による電流差動継電装置の一実施例の構
成図である。第１図において第８図と同一部分について
は同一符号を付して説明を省略する。６は補償部であり
、対向電気所間の伝送遅れ時間Ｔｄを補償する。本装置
の動作判定は補償部６出カニ、と、対向電気所からの送
信信号を受信する受信部５出力を用いて差電流Ｉｄを合
成する差電流合成部１２を有すると共に、補償部６人力
Ｌｌ　と、受信部５出力とを用いて絶対値和を合成する
絶対値和合成部１１とを有し、次の０式により次段の判
定部１３にて大きさ比較が行なわれる。

ＩＬ十Ｌｌ＋ｋｏ≧に、（Ｉｉ、′＋１２１）　　・・
・・・・（つ（ｋａ、ｋｚは定数）次に第２図の各部動作波形を用いて作用を説明する。時
刻ｔ０にて、送電線１のＦ点にて外部事故が発生したと
すると、Ａ、Ｂ両電気所にて抽出された電流ＩＡ及び１
．は同図（ａ）の実線と破線で示される。補償部６から
の出力■１は、伝送路の伝送遅れ時間Ｔｄだけ遅延され
、同図（ｂ）の破線の様になる。ここでは伝送遅れ時間
Ｔｄが長いため事故発生時点しいから過渡波形が発生し
、時刻１２（＝１８＋Ｔｄ）までそれが継続している。

時間ｔ１からｔ２までは相手電気所からの送信信号は到
達しておらず同図（ｃ）の様に時刻ｔ、において（ｄ）
のＩ　Ｉａ　Ｉ波形の様になる。この時絶対値和合成部
１１出力は同図（ｅ）のΣ１工′１波形の様に１１′　
と１２の各波形の正波の和として表わされる。これより
前記０式を用いて判定部１３にて動作判定が行なわれる
ことになる。

第２図（ｄ）、（ｅ）波形より明らがな様に０式は成立
せず同図（ｆ）の判定出力は“０”レベルを保つことに
なる６以上述べた如くリレー判定演算は、補償部６出力
１１を動作量として用い、補償部６人力１１′を抑制量
として用いるようにしたので、外部事故時等に相手電気
所からの送信波形が到達する以前に発生する無用な動作
量を、十分な大きさの抑制量（ΣＩＩ□′１）にて判定
出力に至らしめない様にした電流差動継電装置を得るこ
とが出来る。

他の実施例について以下に述べる。

（ｉ）　　実施例では２端子系統送電線保護を前提とし
て説明したが本発明は端子数に限定されない。

第３図は３端子系統保護に本発明を適用したー構成例で
ある。相手１電気所からの信号は受信部■１５を通り補
償部■１６にて伝送遅れ補償が行なわれ次段の差電流合
成部２０に導入される。相手２電気所からの信号も同様
に受信部■１７、補償部■１８を通り差電流合成部２０
に導入される。又各補償部６゜１６、１８の入力信号は
絶対値和合成部１９に導入される。全相手１電気所及び
相手２電気所からの伝送遅れ時間を夫々ｔｄ□ｅ　ｔｄ
ａ　（ｔｄｘ　＜　ｔｄａ　）とすると。

補償部６はｔｄｚの補償時間の設定を、補償部１６はｉ
ｄｚ　　ｆ：ｄ工の設定を、補償部１８はゼロの設定が
夫々行なわれる。この時間設定により差電流合成部２０
への入力信号は、各端同一時点の波形として扱うことが
出来る。今、　ｔｄａがｊｄｔに比べて非常に大きい場
合を想定すると、ｔｄｚ　　ｉｄｔも大きな値となり、
補償部６及び１６の過渡波形が問題となる。第４図（ａ
）は１＝１１にて外部事故が発生した時のＡ、Ｂ。

Ｃ各型置所にてとり込まれた電流波形ＩＡ＊ＩＢ＊ＩＣ
を示している。同図（ｃ）は各補償部６，１６，１１３
の出力波形Ｉ１．Ｉ２．Ｉ、を示している。時刻ｔ１か
らｔ２までの期間は各補償部６，１６の設定時間に応じ
た過渡波形が生じ、これがそのまま第３図に示すように
差電流合成部２０にて動作量として出力される。

そして各補償部６，１６．１８人力を導入する絶対値和
合成部１９にて抑制量を作成し１次段の判定部１３にて
次式の大きさ比較が行なわれる。

＋Ｉ、＋１．＋Ｌｌ＋に、≧ｋｍ（ＩＩＩ’　ｌ＋ｌＩ
ｚ’　Ｉ＋ＩＩ□′１）・・・■（ｋ、、に、は定数）これより第４図（ｃ）の時刻ｔ、からｔ２までの期間の
ｌｉ、＋ｉ、Ｈに対応する動作量に対して、同図（ａ）
に示す補償部６，１６人力■、′、工２　の絶対値和に
より抑制をかけることにより判定部の不要応動を防ぐこ
とが出来る。第４図（ｂ）のｔｌからｔ２までの期間の
ＩＩ□’　ｌ＋ＩＬ’　Ｉの値は十分な大きさを有して
いるからである。

（５Ｘ）今までの説明では絶対値和合成部は各端導入量
の正波の和（Σ１＋）としたが、負波の和（ΣＩ−）と
しても同様であり、又第５図の様に正波合成部（ΣＩ＋
）　２１と負波合成部（ΣＩ″″）２２の面出力の論理
和をとる論理和部２３にて抑制量を作成し判定部１３に
導入するようにしてもよい。この時の判定式は次の２式
の論理和にて与えられる。

正波と負波の論理和にて判定を行うため高速度の事故検
出が可能となる。

（ｉｎ）　　絶対値和合成部を第６図の様な構成として
もよい。即ちスカラー和合成部２４１こて各端のスカラ
ー和を求め、その出力の直流分に比例した電気量ＤＣ［
Σに１］を出力するフィルタ部２５を用いて次式にて判
定式を得るものである。

Ｉ１１＋Ｉ、ｌ＋に、≧に、ＤＣ［ΣＩＩ＋］　　　・
・−・・■（ｋａ−ｋｉは定数）（ｉｖ）　　第７図は抑制量として補償部６人力を用い
た絶対値和ΣＩＩ’　ｌ　と、補償部６出力を用いた絶
対値和ΣＩＩＩ　との大きい方に応じた値を出力する最
大値抽出部２７を用いたものである。これによれば相手
電気所からの送信号が到達するまでは自端入力波形１１
′の大きさにより抑制をかけておき。

伝送遅れ後の時間にはΣＩＩ′１あるいはΣＩＩＩの大
きい方に応じた量で抑制がかかるためリレー判定はより
確定に行なわれることになる。

（ｖ）　　今までの説明では各端子にて判定演算を行う
としてきたが１判定を行う端子は少くとも１端子として
対向端は送信のみを行う構成としてもよい。判定結果は
伝送手段を用いて転送信し送信専用端子へ信号伝送する
ことになる。

（ｖｉ）　　上記実施例では対向電気所からの電流信号
を伝送する手段については触れなかったが、この手段と
してはマイクに回線等を利用したＰＣＭ方式、ＦＭ方式
及びパイロットワイヤを利用する方式、光伝方式等種々
のものが実用化されており。

これらを利用することにより容易に送電線保護が可能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明は電流差動継動型装置において、伝送遅れ時間が
大きい場合、伝送遅れ補償部の過渡波形による装置の不
要応動を防止する様にしたもので。

伝送遅れ補償前の波形を用いて上記過渡波形に対する抑
制を強めることにより、伝送遅れ時間の制約を与えるこ
となく、かつ従来特性を大幅に変更することなく伝送遅
れ時間の長い伝送路への適用を可能とし得る大きな効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電流差動継電装置の一実施例の構
成図、第２図は第１図の作用を説明するためのタイミン
グチャート、第３図は本発明による電流差動継電装置の
他の実施例の構成図、第４図は第３図の作用を説明する
ためのタイミングチャート、第５図〜第７図は本発明に
よる他の実施例、第８図は従来技術による一実施例の構
成図。第９図は第８図の作用を説明するためのタイミングチャ
ートである。３・・・入力部　　　　　　　６・・・補償部１１．２
６・・・絶対値和合成部　１２・・・差電流合成部２１
・・・正波合成部　　　　　２２・・・負波合成部２４
・・・スカラー和合成部代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　三俣弘文事校発生第２図第４図第５図第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電力系統の相手電気所で得られ、自端へ伝送され
てきた端子電流に対応する電気量と、自端電気所で得ら
れ、端子電流に対応する電気量とを用いてベクトル和を
求めこのベクトル和が予定値になると動作して電力系統
を保護する電流差動継電装置において、相手電気所から
の所定の伝送遅れ時間を補償する伝送遅れ補償部出力と
相手電気所から伝送されてきたデータとを用いて前記ベ
クトル和を求める第１の合成部と、少くとも前記伝送遅
れ補償部入力と前記相手電気所から伝送されてきたデー
タとを用いて絶対値和を求める第２の合成部と、前記第
１の合成部出力と第２の合成部出力とを用いて判定動作
することを特徴とする電流差動継電装置。
（２）前記（１）項記載の特許請求の範囲において、第
２の合成部は伝送遅れ補償部入力と相手電気所から伝送
されてきたデータの各正極性又は負極性の少くとも一方
の極性の半波整流和を得る回路としたことを特徴とする
電流差動継電装置。
（３）前記（１）項記載の特許請求の範囲において、第
２の合成部は伝送遅れ補償部入力と相手電気所から伝送
されてきたデータの各スカラー和を求めその直流分に関
係する出力を送出する回路としたことを特徴とする電流
差動継電装置。
（４）電力系統の相手電気所で得られ、自端へ伝送され
てきた端子電流に対応する電気量と、自端電気所で得ら
れ、端子電流に対応する電気量とを用いてベクトル和を
求めこのベクトル和が予定値になると動作して電力系統
を保護する電流差動継電装置において、相手電気所から
の所定の伝送遅れ時間を補償する伝送遅れ補償部出力を
相手電気所から伝送されてきたデータとを用いて前記ベ
クトル和を求める第１の合成部と、少くとも前記伝送遅
れ補償部入力と前記相手電気所から伝送されてきたデー
タとを用いて絶対値和を求める第２の合成部と、前記伝
送遅れ補償部出力と前記相手電気所から伝送されてきた
データとを用いて絶対値和を求める第３の合成部と、第
２と第３の合成部出力のうち大きい方を出力する最大値
抽出部出力と、前記第１の合成部出力とを用いて判定動
作することを特徴とする電流差動継電装置。