JP2527147B2 - Relay overload protection relay method - Google Patents

Relay overload protection relay method

Info

Publication number
JP2527147B2
JP2527147B2 JP62149437A JP14943787A JP2527147B2 JP 2527147 B2 JP2527147 B2 JP 2527147B2 JP 62149437 A JP62149437 A JP 62149437A JP 14943787 A JP14943787 A JP 14943787A JP 2527147 B2 JP2527147 B2 JP 2527147B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
overload
time
temperature
transformer
value
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 - Lifetime
Application number
JP62149437A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63314128A (en
Inventor
浩次 湯谷
竜生 高橋
永二朗 伊原木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP62149437A priority Critical patent/JP2527147B2/en
Publication of JPS63314128A publication Critical patent/JPS63314128A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2527147B2 publication Critical patent/JP2527147B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Protection Of Transformers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は変圧器の過負荷保護継電方式にかかり、詳し
くは、電力系統の主要変圧器の過負荷運転を変圧器能力
の限界近くまで可能にしたディジタルリレーによる保護
継電方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an overload protection relay system for a transformer, and more specifically, it allows an overload operation of a main transformer of a power system to a limit of a transformer capacity. The present invention relates to a protection relay method using a digital relay that is enabled.

(従来の技術) この種の変圧器の過負荷特性は、変圧器の巻線最高点
温度曲線と巻線温度による寿命損失曲線とによって決定
され、一般に第4図により表わされる。同図において、
グラフ上の縦軸Kは過負荷率(=P/PN=I/IN)を示して
いる。なお、P,Iは実負荷値、PN,INは定格負荷値をそれ
ぞれ表わす。そして従来では、変圧器の2次電流の大き
さを整定値の異なる3つの過電流リレー等の過負荷保護
リレーにより段階的に把握し、タイマーと組み合わせる
ことによって運転状態が過負荷特性の危険範囲に至らな
いうちに負荷を遮断する保護継電方法が採られていた。
(Prior Art) The overload characteristic of this type of transformer is determined by the winding maximum temperature curve of the transformer and the life loss curve due to the winding temperature, and is generally represented by FIG. In the figure,
The vertical axis K on the graph indicates the overload rate (= P / P N = I / I N ). Note that P and I represent actual load values, and P N and I N represent rated load values, respectively. In the past, the magnitude of the secondary current of the transformer was grasped stepwise by overload protection relays such as three overcurrent relays with different set values, and by combining it with a timer, the operating state could be in the dangerous range of overload characteristics. The protective relay method was adopted to cut off the load before reaching.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、この方法によると、過電流リレー等の
動作値限界付近での過負荷を遮断できないおそれがある
と共に、変圧器にとって時間的に余裕がある過負荷に対
しても短時間で遮断せざるを得ない場合があり、許容範
囲での過負荷運転を十分に行なうことができず、変圧器
能力を最大限に活用できないという不都合があった。
(Problems to be solved by the invention) However, according to this method, there is a possibility that the overload near the operating value limit of the overcurrent relay or the like may not be interrupted, and the overload that has a time margin for the transformer may occur. On the other hand, there is a case where the power must be shut off in a short time, and there is a disadvantage that the overload operation in the allowable range cannot be sufficiently performed and the transformer capacity cannot be utilized to the maximum.

本発明は上記問題点を解決するために提案されたもの
で、その目的とするところは、ディジタル形過負荷保護
リレーへの入力電流の変化から変圧器が過負荷になった
ことを検出し、その時点から所定の温度判定式により変
圧器巻線の最高限界温度への到達時間を収束演算方法に
て予測演算すると共に、この時間(過負荷許容時間)内
は負荷遮断等を行なわせることなく過負荷状態での運転
を可能にするべく保護リレーの特性を変圧器過負荷特性
に近似させることにより、変圧器能力を最大限に活用し
て電力の一層の安定供給を可能にして変圧器の過負荷保
護継電方法を提供することにある。
The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and an object thereof is to detect that a transformer is overloaded from a change in input current to a digital overload protection relay, From that time, the time required to reach the maximum limit temperature of the transformer winding is predicted by the convergence calculation method using a predetermined temperature judgment formula, and the load is not cut off within this time (overload allowable time). By approximating the characteristics of the protection relay to the transformer overload characteristics to enable operation in an overload condition, the transformer capacity is maximized to enable a more stable supply of electric power and It is to provide an overload protection relay method.

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、保護するべき変
圧器の過負荷状態を検出してディジタル形保護リレーに
より負荷遮断等のための保護演算を行なう過負荷保護継
電方法において、前記変圧器の油温変化の時定数,定格
油温比,過負荷となる前の事前負荷率及び過負荷率等に
基づき、時間関数としての変圧器の間線温度とその微分
値との加算値を巻線最高点温度の整定値と比較する温度
判定式を求め、この温度判定式により前記加算値と整定
値とを比較するに際して、過負荷後の実時間に相当する
時間相当値を用いて前記温度判定式における時間相当値
の収束体を求め、その後、この収束値を実時間に変換し
て前記巻線最高点温度が前記整定値に達するまでの過負
荷許容時間を算出し、この過負荷許容時間の経過以前に
負荷遮断等の動作指令を得るようにしたものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an overcurrent protection circuit that detects an overload condition of a transformer to be protected and performs a protection calculation for a load cutoff or the like by a digital protection relay. In the load protection relay method, based on the time constant of the oil temperature change of the transformer, the rated oil temperature ratio, the preload rate before overload and the overload rate, etc., the transformer interline temperature as a function of time. The temperature judgment formula that compares the added value of the differential value with the set value of the winding maximum temperature is calculated, and when comparing the added value and the set value with this temperature judgment formula, the actual time after overload is calculated. Using the corresponding time equivalent value to obtain the convergent body of the time equivalent value in the temperature determination formula, and then converting this convergent value into real time to overload until the winding maximum temperature reaches the settling value. Calculate the permissible time and calculate this overload permissible time The operation command such as load shedding is obtained before the passage of.

(作用) 本発明は、変圧器の過負荷特性に近似した保護リレー
の特性を得れば変圧器の能力を最大限に活かした過負荷
運転が可能となることに着目したもので、まず、保護リ
レーの入力電流の大きさから変圧器が過負荷状態になっ
たことを検出し、その時点から変圧器の巻線最高点温度
が限界値に到達するまでの時間を収束演算方式により予
測演算する。そして、前記到達時間を算出した後、一定
の余裕時間を減じた時間を求めてこの時間内での過負荷
運転を許容し、その時間の経過後に警報を発したり負荷
を遮断することによって変圧器を保護する。
(Operation) The present invention focuses on the fact that overload operation that maximizes the capability of the transformer is possible if the characteristics of the protection relay that approximates the overload characteristic of the transformer are obtained. Detects that the transformer is overloaded from the input current of the protection relay and predicts the time from that point until the transformer maximum winding temperature reaches the limit value using the convergent calculation method. To do. Then, after the arrival time is calculated, a time obtained by subtracting a certain margin time is obtained, overload operation is allowed within this time, and after the lapse of that time, an alarm is issued or the load is cut off to transform the transformer. Protect.

これにより、変圧器の過負荷運転をできるだけ雇用し
つつ一層安全側で保護動作を行うことができる。
As a result, the protective operation can be performed on the safer side while employing the overload operation of the transformer as much as possible.

(実施例) 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。ま
ず、保護するべき変圧器の過負荷特性は、変圧器巻線の
最高点温度特性と、巻線温度による寿命損失特性とによ
って決定されるため、求めるべき保護リレー特性もこれ
らの両特性をふまえて過負荷特性に近似させる必要があ
る。
(Example) An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the overload characteristic of the transformer to be protected is determined by the maximum temperature characteristic of the transformer winding and the life loss characteristic due to the winding temperature.Therefore, the protection relay characteristic to be obtained is based on both of these characteristics. It is necessary to approximate the overload characteristics.

始めに、電気学会技術報告(I部)第99号(昭和46年
6月発行),同(I部)第143号(昭和61年11月発行)
の「油入変圧器運転指針」等から明らかなように、変圧
器に一定の負荷Pをかけた場合の定常状態における巻線
最高点温度Θは、 Θ=Θ+Θ+Θ(℃) ……(1) によって示される。ここで、 Θ=ΘON{(K2・R+1)/(R+1)}(deg.)
……(2) Θ=ΘgN・K2n(deg.) ……(3) であり、Θは変圧器の等価周囲温度(空気等の冷媒温
度)を、Θは変圧器油の最高油温上昇を、Θは巻線
最高点温度と最高油温との差を示し、ΘONはΘの定格
負荷時の値を、またΘgNはΘの定格負荷時の値をそれ
ぞれ示している。更に、Kは過負荷率(=P/PN=I/IN:
P,Iは実負荷値、PN,INは定格負荷値。但し、電圧を一定
とする。)を、Rは定格負荷時の負荷損と無負荷損との
比を、m,nは変圧器の冷却方式によって決定される定数
(≒0.8)を示す。
First, Technical Report of the Institute of Electrical Engineers of Japan (Part I) No. 99 (issued in June 1969), Part I (Part I) No. 143 (issued in November 1986)
As is clear from "Oil-immersed transformer operation guideline" and the like, the winding highest point temperature Θ H in a steady state when a constant load P is applied to the transformer is Θ H = Θ a + Θ O + Θ g ( ℃) ・ ・ ・ (1) Where Θ O = Θ ON {(K 2 · R + 1) / (R + 1)} m (deg.)
…… (2) Θ g = Θ gN · K 2n (deg.) …… (3), Θ a is the equivalent ambient temperature of the transformer (refrigerant temperature such as air), and Θ O is the transformer oil. The maximum oil temperature rise, Θ g is the difference between the winding maximum temperature and the maximum oil temperature, Θ ON is the value at the rated load of Θ O , and Θ gN is the value at the rated load of Θ g. Shown respectively. Furthermore, K is the overload rate (= P / P N = I / I N :
P and I are actual load values and P N and I N are rated load values. However, the voltage is constant. ), R is the ratio of load loss to no load loss at the rated load, and m and n are constants (≈0.8) determined by the transformer cooling method.

次に、負荷がP1(=K1PN)からP2(=K2PN)に変化し
た場合の過渡状態における最高油温上昇Θ及び巻線最
高点温度と最高油温との差Θは、以下のとおりであ
る。
Next, when the load changes from P 1 (= K 1 P N ) to P 2 (= K 2 P N ), the maximum oil temperature rise in the transient state Θ O and the winding maximum point temperature and the maximum oil temperature The difference Θ g is as follows.

ここで、ΘOuは負荷がP1からP2に変化した後の任意の
時刻tにおける最高油温上昇を、ΘOiはt=0の時(負
荷が変化した時点)の最高油温上昇を、Θguは任意の時
刻tにおける巻線最高点温度と最高油温との差を、Θgi
はt=0の時の巻線最高点温度と最高油温との差を、τ
は油温変化の時定数を、またτは巻線と油との温度
差の変化の時定数をそれぞれ示す。
Here, Θ Ou is the maximum oil temperature rise at any time t after the load changes from P 1 to P 2 , and Θ Oi is the maximum oil temperature rise at t = 0 (when the load changes). , Θ gu is the difference between the winding maximum temperature and the maximum oil temperature at any time t, Θ gi
Is the difference between the winding maximum temperature and the maximum oil temperature when t = 0, τ
O represents the time constant of change in oil temperature, and τ g represents the time constant of change in temperature difference between the winding and oil.

なお、巻線最高点温度Θ(℃)でh1時間運転した際
の寿命損失V1は以下のとおりであり、この寿命損失はV1
=1となった時に寿命がきたとするものである。
The life loss V 1 when operating for 1 hour at the coil maximum temperature Θ 1 (° C) is as follows. This life loss is V 1
It is assumed that the life is reached when = 1.

V1=h1/Y1=(1/Y0)・{h1/(Y1/Y0)} ……(6) ここで、Y0は最高点温度95℃にて連続運転した際の寿
命すなわち正規寿命、また、Y1は最高点温度Θで連続
運転した際の寿命をそれぞれ示しており、両者の関係式
は、 となる。
V 1 = h 1 / Y 1 = (1 / Y 0 ) ・ {h 1 / (Y 1 / Y 0 )} (6) where Y 0 is the maximum temperature when operating continuously at 95 ° C , Ie, the normal life, and Y 1 indicates the life at the time of continuous operation at the maximum temperature Θ 1 , and the relational expression between the two is Becomes

また、最高点温度Θが時間と共に変動してΘ=f
(t)にて表わされる場合の寿命損失Vは、以下のとお
りである。
Further, the maximum temperature Θ changes with time and Θ = f
The life loss V represented by (t) is as follows.

V=(1/Y0)∫{1/(Y/Y0)}dt =(1/Y0)∫{eb(θ−95)}dt ……(8) ここで、Yは最高点温度Θにて連続運転した際の寿命
を示す。
V = (1 / Y 0 ) ∫ {1 / (Y / Y 0 )} dt = (1 / Y 0 ) ∫ {eb (θ-95) } dt (8) where Y is the highest point Shows the life when continuously operated at temperature Θ.

しかして、前記(1)〜(3)式及び(8)式によ
り、変圧器の巻線最高点温度特性と巻線温度による変圧
器の寿命損失特性とが求められ、保護リレーの特性とし
ては、これらによって総合的に定まる変圧器過負荷特性
に近似させればよいことになるが、寿命損失のオンライ
ン計算は困難であるため、ここでは巻線最高点温度特性
のみを用いて巻線最高点温度の限界点に至るまでの時間
を予測演算するものとし、寿命損失特性については後述
する整定値の補正によりこれを考慮することとした。
Then, the temperature characteristics of the highest winding point of the transformer and the life loss characteristics of the transformer due to the winding temperature are obtained from the above equations (1) to (3) and (8). , It is only necessary to approximate the transformer overload characteristics that are comprehensively determined by these, but it is difficult to calculate the life loss online, so here, only the winding maximum temperature characteristics are used. It is assumed that the time to reach the temperature limit point is predicted and calculated, and the life loss characteristic is considered by correcting the settling value described later.

すなわち、保護リレーによる演算原理を以下に詳述す
ると、まず、負荷が変化した場合のその後の定常巻線最
高点温度Θを時間tの関数として表現すると、先の
(1)式から、 Θ(t)=Θ+Θ(t)+Θ(t)……(9) となる。ここで、先の(4)式及び(5)式を代入する
と、 となり、これを整理すれば、 この式に先の(2)式及び(3)式を代入すると、 なお、Kiは、負荷変化前の電流Iiと定格電流INとの比
としての負荷率(事前負荷率=Ii/IN)を示している。
That is, the calculation principle by the protection relay will be described in detail below. First, when the subsequent steady-state winding maximum temperature Θ H when the load changes is expressed as a function of time t, from the above equation (1), H (t) = Θ a + Θ O (t) + Θ g (t) becomes a ... (9). Here, by substituting the equations (4) and (5), So if you organize this, Substituting the equations (2) and (3) into this equation, Note that K i represents a load factor (pre-load factor = I i / I N ) as a ratio of the current I i before the load change and the rated current I N.

ここで、油入変圧器の運転指針からm=n=0.8とす
ると、 となり、この(13)式が変圧器の理想的な巻線最高点温
度特性となる。また、変圧器の寿命損失は、 によって、求めることができる。
Here, assuming that m = n = 0.8 from the operation guideline of the oil-filled transformer, Therefore, this equation (13) becomes the ideal winding maximum temperature characteristic of the transformer. Also, the life loss of the transformer is Can be obtained by

さて、先の(13)式に示した理想的な巻線最高点温度
特性により、保護リレーの入力電流から検出した過負荷
率Kによる巻線最高点温度Θ(t)が整定値Mに等し
くなるまでの時間t(過負荷発生時点からの時間)を求
めることができる。
Now, according to the ideal temperature characteristics of the winding maximum point shown in equation (13), the winding maximum point temperature Θ H (t) due to the overload factor K detected from the input current of the protection relay becomes the settling value M. It is possible to obtain the time t (time from the occurrence of overload) until they become equal.

しかるに、上記(13)式は複雑であってマイクロコン
ピュータを用いて演算する際に負担が多く、計算時間の
長期化が予想されることから、本発明では、(13)式を
一層簡略化した演算式を用いるものとする。
However, since the above equation (13) is complicated and has a heavy load when performing arithmetic using a microcomputer, and it is expected that the calculation time will be prolonged, the equation (13) is further simplified in the present invention. An arithmetic expression shall be used.

すなわち、先の(9)式によれば、 Θ(t)=Θ+Θ(t)+Θ(t) であり、このうちΘ(t),Θ(t)を分けて以下
のように求める。まず、(4)式に、(2)式に基づく
ΘONを代入すると、 となる。この(15)式において、R>>1であるため消
去すると、 ここで、1.6乗を2乗で近似すると、 となり、Θ(t)とΘONとの比が求められる。なお、
Kuは、負荷変化後の電流Iuと定格電流INとの比としての
負荷率(=Iu/IN)を示している。
That is, according to the above equation (9), Θ H (t) = Θ a + Θ O (t) + Θ g (t), of which Θ O (t) and Θ g (t) are divided into Ask like. First, by substituting Θ ON based on equation (2) into equation (4), Becomes In this equation (15), R >> 1, so if erased, Here, when approximating 1.6 to the power of 2, And the ratio of Θ O (t) to Θ ON is obtained. In addition,
Ku represents the load factor (= I u / I N ) as the ratio of the current I u after the load change and the rated current I N.

次に、Θ(t)をΘ(t)と同様に計算する。Next, Θ g (t) is calculated in the same manner as Θ O (t).

すなわち、(5)式に、(3)式に基づくΘgNを代入
すると、 となり、τに比較してτをほぼ0とすると、 Θ(t)/ΘgN≒Ku2 ……(18) と近似することができる しかして、定格負荷時の巻線最高点温度ΘHNを考える
と、ΘHN=Θ+ΘON+ΘgN、すなわち、ΘHN−Θ
ΘNO+ΘgNであり、また、Θ=Θ+Θ+Θから
Θ−Θ=Θ+Θであるから、これらの関係より
(ΘHN−Θ)にて正規化した巻線温度(t)を考え
ると、 (t)=(Θ−Θ)/(ΘHN−Θ) =(Θ+Θ)/{(Θ+ΘON+ΘgN)−Θ} =(Θ+Θ)/(ΘON+ΘgN) ……(19) となる。この(19)式は、 (t)=(ΘON/(ΘON+ΘgN)}・(ΘOON) +{ΘgN/(ΘON+ΘgN)}・(ΘggN) となり、これに先の(16),(18)式を代入すると、 となる。ここで、ΘON/(ΘON+ΘgN)=k(定格油温
比)とすると、 となる。
That is, by substituting Θ gN based on equation (3) into equation (5), Therefore, if τ g is set to almost 0 compared to τ O , it can be approximated as Θ g (t) / Θ gN ≈ Ku 2 …… (18) However, the maximum winding temperature at the rated load Given the Θ HN, Θ HN = Θ a + Θ ON + Θ gN, ie, Θ HNa =
Since Θ NO + Θ gN and Θ H = Θ a + Θ O + Θ g to Θ H − Θ a = Θ O + Θ g , the relation normalized by (Θ HN − Θ a ) is used. Considering the line temperature (t), (t) = (Θ H -Θ a) / (Θ HN -Θ a) = (Θ O + Θ g) / {(Θ a + Θ ON + Θ gN) -Θ a} = (Θ O + Θ g ) / (Θ ON + Θ gN ) ... (19) This equation (19) is (t) = (Θ ON / (Θ ON + Θ gN )} · (Θ O / Θ ON ) + {Θ gN / (Θ ON + Θ gN )} · (Θ g / Θ gN ). Then, substituting the equations (16) and (18) into Becomes Here, if Θ ON / (Θ ON + Θ gN ) = k (rated oil temperature ratio), Becomes

この(21)式は、負荷率がKiからKuに変化した場合に
おける時々刻々の正規化された巻線温度(t)を示す
ものであるから、(21)式により、巻線最高点温度Θ
(t)が整定値Mに達するまでの時間tを求めることが
可能である。
The equation (21), since the load factor is indicative of the normalized winding temperature (t) every moment in the case of changes from K i to Ku, by (21), winding the highest point temperature Θ H
It is possible to find the time t until (t) reaches the set value M.

すなわち、第1図における時刻t0において過負荷が発
生したとすると、曲線(t)上において(t)=M
(整定値)となるまでの時間TM1が過負荷運転を許容で
きる時間であり、時刻(t0+TM1)において変圧器の過
負荷限界点に達することが明らかであるから、時刻(t0
+TM1)以前に負荷遮断指令や警報等を発する保護リレ
ー特性を得ればよいことになる。
That is, if overload occurs at time t 0 in FIG. 1, (t) = M on the curve (t).
A (set value) and a previous time T M1 is the time that can tolerate the overload operation, because it is apparent that to reach the overload limit point of the transformer at time (t 0 + T M1), the time (t 0
+ T M1 ) Before + T M1 ), it is sufficient to obtain the protection relay characteristic that issues a load cutoff command or alarm.

しかるに、本発明者等は、この(t)のみでなく、
(t)を時間微分した値d(t)/dtを計算してこ
れを(t)に加えた値、つまり(t)+d(t)
/dtを整定値Mとの判定に用いることにより、変圧器の
過負荷運転をできるだけ許容しつつ一層安全側で保護動
作を行うことができるとの知見を得た。
However, the inventors of the present invention not only (t),
A value obtained by calculating a value d (t) / dt obtained by time-differentiating (t) and adding it to (t), that is, (t) + d (t)
By using / dt for the determination of the set value M, it was found that the protection operation can be performed on the safer side while allowing the overload operation of the transformer as much as possible.

先の(21)式を微分すると、 となるから、 となる。Differentiating the above equation (21), Therefore, Becomes

このため、過負荷P1となった時刻t0において保護リレ
ーへの入力電流からKi及びKuを検出し、これらKi,Ku及
びτO,kを(23)式に代入すると共に(t)+d
(t)/dtを整定値Mに等しくおけば、第2図に示すよ
うに巻線最高点温度が整定値Mに達するまでの時間t
(=TM)を算出することができる。すなわち、温度判定
を満足する最小のtを求めるわけである。
Therefore, at time t 0 when the overload P 1 occurs, K i and Ku are detected from the input current to the protection relay, and these K i , Ku and τ O , k are substituted into the equation (23) and (t ) + D
If (t) / dt is set equal to the set value M, the time t until the winding maximum temperature reaches the set value M as shown in FIG.
(= T M ) can be calculated. That is, the temperature judgment formula The minimum t that satisfies

ここで、時刻(t0+TM)は、過負荷P1が時刻t0から一
定のままで継続した場合に変圧器の過負荷特性内側の危
険範囲に近接する時刻であり、換言すれば、過負荷許容
時間t(=TM)を求めることによって変圧器の過負荷特
性に近似した保護リレー特性を実現することができる。
Here, the time (t 0 + T M ) is the time when the overload P 1 approaches the dangerous range inside the overload characteristic of the transformer when the overload P 1 continues to be constant from the time t 0 , in other words, By obtaining the overload allowable time t (= T M ), it is possible to realize the protection relay characteristic that is close to the overload characteristic of the transformer.

なお、第1図及び第2図において、時刻TNは、安全を
見込んで時刻(t0+TM)以前に負荷遮断指令を出力する
ための余裕時間である。
In FIGS. 1 and 2, time T N is a margin time for outputting a load shedding command before time (t 0 + T M ) in anticipation of safety.

また、第1図及び第2図では時刻t0において過負荷が
発生したと仮定し(P1/PN>100%)、この時点で保護リ
レー演算を開始するものとしているが、実際には、保護
リレーへの入力電流Iと定格電流INとの比(=I/IN
が、0%〜100%の範囲で適宜設定した整定値(例えば8
0%)に達した時点で演算を開始するものとする。
Further, in FIGS. 1 and 2, it is assumed that overload occurs at time t 0 (P 1 / P N > 100%), and the protection relay calculation is started at this point, but in reality, , Ratio of input current I to protection relay and rated current I N (= I / I N )
Is a set value (for example, 8%
The calculation shall be started when it reaches 0%).

しかして、(24)式内のτO,M,k及び余裕時間TN並び
に上記演算開始点I/INの整定範囲は以下の第1表に示す
とおりである。
Therefore, τ O , M, k and the margin time T N in the equation (24) and the settling range of the calculation starting point I / I N are as shown in Table 1 below.

この第1表において、τやkの整定値を適宜補正す
ることにより、(24)式の右辺の曲線すなわち(t)
+d(t)/dtの特性を種々変化させることができ、
変圧器の巻線最高点温度特性を加えて寿命損失特性をも
十分に考慮した保護リレー特性を実現することができ
る。
In Table 1, by properly correcting the settling values of τ O and k, the curve on the right side of equation (24), that is, (t)
The characteristics of + d (t) / dt can be changed variously,
It is possible to realize protection relay characteristics that fully consider the life loss characteristics in addition to the temperature characteristics of the winding maximum point of the transformer.

さて、上述のように(24)式に諸数値を代入して過負
荷許容時間TMを求めることが可能であるが、計算式が複
雑になることから、この発明では、以下に述べるように
収束演算方式によってTMを予測演算するものとした。
Now, as described above, it is possible to obtain the overload allowable time T M by substituting various numerical values into the formula (24), but since the calculation formula becomes complicated, in the present invention, as described below. It is assumed that T M is predicted by the convergence calculation method.

この収束演算方式とは、(24)式における時間tを0
から例えば15時間までの範囲に仮定し、これらの上限及
び下限に対応する時間相当値tをそれぞれ定めてこの
範囲で(24)式により整定値Mとの比較を行い、(24)
式の右辺がM以上となった時の時間相当値tを実時間
tに変換することにより、過負荷限界点である時間t
(=TM)を求めるものである。ここで、時間tの上限を
例えば15時間とする趣旨は、変圧器の過負荷特性から、
過負荷状態で継続可能な最大限の時間が約15時間である
と仮定したものであり、15時間を経過した後は定格負荷
(100%)の状態で理論上、無限遠の時間まで運転が可
能であるためTMを無限大に収束させる趣旨である。
This convergence calculation method means that the time t in the equation (24) is 0.
, For example up to 15 hours, the time equivalent values t * corresponding to these upper and lower limits are set, and in this range, the settling value M is compared by the formula (24), and (24)
By converting the time equivalent value t * when the right side of the equation becomes M or more into the real time t, the time t which is the overload limit point
(= T M ). Here, the purpose of setting the upper limit of the time t to 15 hours is, for example, from the overload characteristics of the transformer,
It is assumed that the maximum time that can be continued in an overload state is about 15 hours, and after 15 hours, theoretically, at the rated load (100%), the operation can be continued until infinity. Since it is possible, it means that T M converges to infinity.

収束演算方式の具体例としては、マイクロコンピュー
タによる演算技術上、第3図に示す如く時間tの上限を
時間相当値tとしての「1280」に対応させ、また同じ
く下限を「2」に対応させると共に、これらの上下限の
中央値(≒640)から320,160,80……という順に時間相
当値tを採用して(24)式を計算する方法をとり、そ
の過程において(24)式の右辺が整定値Mに等しくなっ
たか、または最も近くなった際の時間相当値tを実時
間tに変換してTMを求める。
As a concrete example of the convergent calculation method, the upper limit of the time t corresponds to "1280" as the time equivalent value t * and the lower limit corresponds to "2" as shown in FIG. At the same time, the equation (24) is calculated by adopting the time equivalent value t * from the median of these upper and lower limits (≈640) in the order of 320,160,80. The time equivalent value t * when the right side becomes equal to or comes closest to the settling value M is converted to the real time t to obtain T M.

こうすることにより、最大限10回の演算によって時間
TMを算出することができる。
By doing this, the time can be increased by a maximum of 10 times.
The T M can be calculated.

(発明の効果) 以上詳述したように本発明によれば、変圧器の巻線温
度曲線に近似した温度判定式を求め、この判定式に従い
任意の過負荷に対して、その発生時点において変圧器の
過負荷限界点に達するまでの時間を収束演算方式にて迅
速かつ適確に予測し、この予測演算に基づく保護リレー
の特性を得て変圧器を保護するものであるため、変圧器
能力を最大限に活用した長時間の過負荷運転を行なうこ
とが可能である。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, a temperature determination formula that approximates the winding temperature curve of a transformer is obtained, and according to this determination formula, an arbitrary overload is transformed at the time of its occurrence. The time to reach the overload limit point of the transformer is quickly and accurately predicted by the convergence calculation method, and the characteristics of the protection relay based on this prediction calculation are obtained to protect the transformer. It is possible to carry out overload operation for a long time by making the best use of.

従って、従来に比べて、負荷に対する電力の一層の安
定供給を行なうことができる等の効果がある。
Therefore, there is an effect that the electric power can be more stably supplied to the load as compared with the related art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は変圧器の正規化した巻線温度特性を示すグラ
フ、第2図は本発明にかかる保護リレー特性を説明する
ためのグラフ、第3図は収束演算方式の説明図、第4図
は従来の過負荷保護リレー特性を説明するためのグラフ
である。
FIG. 1 is a graph showing a normalized winding temperature characteristic of a transformer, FIG. 2 is a graph for explaining a protective relay characteristic according to the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of a convergence calculation method, and FIG. FIG. 4 is a graph for explaining the characteristics of a conventional overload protection relay.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】保護するべき変圧器の過負荷状態を検出し
てディジタル形保護リレーにより負荷遮断等のための保
護演算を行なう過負荷保護継電方法において、 前記変圧器の油温変化の時定数,定格油温比,過負荷と
なる前の事前負荷率及び過負荷率等に基づき、時間関数
としての変圧器の巻線温度とその微分値との加算値を巻
線最高点温度の整定値と比較する温度判定式を求め、こ
の温度判定式により前記加算値と整定値とを比較するに
際して、過負荷後の実時間に相当する時間相当値を用い
て前記温度判定式における時間相当値の収束値を求め、
その後、この収束値を実時間に変換して前記巻線最高点
温度が前記整定値に達するまでの過負荷許容時間を算出
し、この過負荷許容時間の経過以前に負荷遮断等の動作
指令を得るようにしたことを特徴とする変圧器の過負荷
保護継電方法。
1. An overload protection relay method for detecting an overload condition of a transformer to be protected and performing a protection calculation for load cutoff, etc. by a digital protection relay, when the oil temperature of the transformer changes. Based on constants, rated oil temperature ratio, preload rate before overload and overload rate, etc., set the winding temperature of the transformer as a function of time and the derivative of the winding temperature to set the winding maximum temperature. Obtain a temperature judgment formula to be compared with the value, and when comparing the added value and the settling value by this temperature judgment formula, the time equivalent value in the temperature judgment formula is used by using the time equivalent value corresponding to the actual time after overload. Find the convergence value of
After that, the convergence value is converted into a real time to calculate an overload allowable time until the winding maximum temperature reaches the settling value, and an operation command such as load shedding is given before the overload allowable time elapses. A relay method for overload protection of a transformer, characterized by being obtained.
JP62149437A 1987-06-15 1987-06-15 Relay overload protection relay method Expired - Lifetime JP2527147B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62149437A JP2527147B2 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Relay overload protection relay method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62149437A JP2527147B2 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Relay overload protection relay method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63314128A JPS63314128A (en) 1988-12-22
JP2527147B2 true JP2527147B2 (en) 1996-08-21

Family

ID=15475095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62149437A Expired - Lifetime JP2527147B2 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Relay overload protection relay method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2527147B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102167173B1 (en) * 2019-06-24 2020-10-16 제이에스엔지니어링(주) Power switch open time determination system to protect poly phase motor damage due to unbalanced voltage

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58154212A (en) * 1982-03-10 1983-09-13 Toshiba Corp Apparatus for supervising and controlling operation of transformer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102167173B1 (en) * 2019-06-24 2020-10-16 제이에스엔지니어링(주) Power switch open time determination system to protect poly phase motor damage due to unbalanced voltage

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63314128A (en) 1988-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5768079A (en) Adaptive ground and phase fault detection for a power distribution system
US9000611B2 (en) Protection techniques for an electric power system
US5422517A (en) Control of electric loads during generator failure in a multi-generator system
US6714022B2 (en) Apparatus and method for cooling power transformers
CA2922990C (en) Controlled switching devices and method of using the same
EP3599691B1 (en) Early detection of faults in power transmission lines
US20160149390A1 (en) Secure and dependable differential protection for electric power generators
JP6410696B2 (en) System control device and system stabilization system
JP2012039818A (en) Voltage reactive power control system
JP2527147B2 (en) Relay overload protection relay method
JP2012228045A (en) Voltage adjusting device and method of adjusting voltage
JPH0578250B2 (en)
RU2717029C1 (en) Method for transformer protection with oltc against overheating
JPH0783540B2 (en) Relay overload protection relay method
JPH0783541B2 (en) Relay overload protection relay system
SE517963C2 (en) Mains protection system for the protection of the integrity of a total electrical power system, electric power system including a network protection, system protection procedure, system protection terminal and computer software product
JPS5822521A (en) Secondary arc extinguishing power system
JP4025095B2 (en) Voltage reactive power monitoring control device and voltage reactive power monitoring control program
JPH0731222B2 (en) Disconnection detection device for synchronous machine field winding
JPH0421386A (en) Motor controller
Siregar et al. Optimization of Overcurrent Relay Coordination using Artificial Bee Colony
KR102348547B1 (en) Feeder remote terminal unit and fidvr control method using thereof
JPH0515136B2 (en)
KR20180063273A (en) METHOD FOR CONTROLLING ENGINE OPERATION OF GENERATOR SET AND CONTROL UNIT FOR ENGINE SET OF ENGINE SET
Gusev et al. Thermal Stability of Overhead Power Transmission Lines Under Growing Short-Circuit Current Levels