CN102160250A - 供电线路的重接方式 - Google Patents
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Abstract
保护继电器(RY)具备通过输入由供电线路的各个端子检测出的电压信号(VL)及电流信号(I)来进行规定的保护计算,由此断开供电线路的故障相的保护计算功能(Pro)及在该故障断开相满足重接条件时向自端子的断路器发送重接指令的重接功能(Rec),供电线路的重接方式通过该保护继电器(RY)进行高速重接,在自端子检测出的故障断开后的故障相的线路电压的值VL进入由故障相的开路非故障时的线路电压Vk规定的允许范围||VL|-|Vk||<k1范围内时,向故障相断路器发送接通指令。
Description
技术领域
本发明涉及利用简便的方法来检测出故障相的电弧离子的消失定时并进行重接(再閉路)的供电线路的重接方式。
背景技术
在供电线路的重接方式中,在直接接地系统的情况下,在故障相为单相时采用仅断开故障相并再次接通的单相重接方式,或者,在两相以上的故障的情况下采用断开三相并再次接通的三相重接方式。此外,在平行双线路系统的情况下,采用断开故障相并以剩余两相或剩余三相的非故障相为条件再次接通的多相再次闭路方式,这样有助于系统的稳定运行。
一般将从断路器断开后至再次接通为止的时间称为无电压时间,假定在断路器断开故障电流后至故障点的电弧离子消弧为止的时间来决定该无电压时间的长度。无电压时间因故障状态相而异,单相重接及多相重接中选择约为1秒左右,三相重接中选择约为0.5秒~0.8秒左右。
图19表示单线路供电线TL在由雷击等产生故障F的情况下,从基于供电线保护继电器RY的断路器CB的断开至无电压时间之后的CB重接为止的时间图,图19(a)为电力系统图,图19(b)为断路器CB的响应图,图19(c)为保护继电器RY的响应图。
在图19(a)~图19(c)中,由雷击等在时间点t1产生故障F,通过将故障电流投入供电线保护继电器RY,使供电线保护继电器RY动作而在时间点t2对断路器CB发出断开指令,在时间点t3通过断路器CB的开路使故障电流消失。
在故障点F电弧使周围的空气离子化,在电弧离子扩散并尚未消失的期间内若再次供电,则电弧电流将会再次流动而使重接失败。因此,为了能够在假定的电弧离子完全消失的时间经过后的时间点t5再次接通断路器CB,通常考虑断路器CB的动作延迟时间而在时间点t4(t4<t5)发送接通指令。
在断开故障电流后,虽然至电弧离子消失为止的时间(离子消失时间)取决于一次电弧电流、系统电压、线路恒长(线间分布容量取决于线路恒长)、风速等,但无论如何,直至重接的无电压时间需要定为比离子消失时间稍长。
一般来说,存在故障电流越大而绝缘恢复时间和离子消失时间越长的趋势,或是绝缘恢复时间和离子消失时间与系统电压成比例地变长的趋势,在500kV系统的情况下,重接的无电压时间设定为1.0秒左右,此外,在187kV至275kV系统的情况下,重接的无电压时间设定为0.5秒~0.8秒左右。
图20是表示在故障电流约为20kA的情况下,在故障断开后的离子消失所需要的时间与额定电压的关系的图。在故障点F由电弧导致空气离子化,且在断开故障电流后也还存在残留离子。该残留离子消失的时间即离子消失时间与系统电压具有较深的关系,系统电压越高则离子消失时间变得越长。
对于电力系统,由于重接的无电压时间对于稳定度的影响较大,优选为使其尽量短。因此,提出了检测出电弧离子消失的定时随着故障断开相的线路电压所含的高次谐波的含有率而衰减的方向,从而主动地(自由地)改变无电压时间的方法(例如,参照日本专利第3710771号公报)。
上述文献所公开的方法需要检测从故障时的线路电压的几乎为零开始直到电弧离子消失后的由感应产生的电压为止的变化,对电压的检测精度要求极高。特别是,由于随着供电线的故障点的位置的不同,作为自端子的线路侧电压,电弧离子在消弧之前的电压的大小也有所不同,为检测并判断该变化,需要高精度的电压检测。
若能够检测出这样电弧离子消失时的定时并在此时间点发出再次接通指令,则能够不产生由重接导致的故障,从而在较大程度上有助于系统的稳定度,但如上所述,电弧离子消失时的定时需要极高精度的电压检测,在现实状况中,上述文献所公开的方法难以实用化。
发明内容
由此,本发明的目的在于,提供不需要较高程度的线路电压检测的精度就能够简便地检测故障相的电弧离子的消失定时,并且能够防止在重接时产生故障的供电线路的重接方式。
本发明的第一实施方式提供一种供电线路的重接方式,该供电线路的重接方式通过保护继电器进行高速重接,该保护继电器设置在供电线路的各个端子处,具备保护计算功能和重接功能,该保护计算功能输入由计量仪表用变压器及计量仪表用变流器检测出的电压信号及电流信号来进行规定的保护计算,由此断开供电线路的故障相,该重接功能在该故障断开相满足重接条件时向自端子的断路器输出重接指令,该供电线路的重接方式的特征在于,还具备下述单元,该单元在由上述自端子的线路电压检测用的计量仪表用变压器检测出的故障断开后的故障相的线路电压的值存在于利用故障相的开路非故障时的线路电压值所规定的允许范围内时,向故障相断路器发送接通指令。
本发明的其它的方式提供一种供电线路的重接方式,该供电线路的重接方式通过保护继电器进行高速重接,该保护继电器设置在供电线路的各个端子处,具备:保护计算功能和重接功能,该保护计算功能输入由计量仪表用变压器及计量仪表用变流器检测出的电压信号及电流信号来进行规定的保护计算,由此断开供电线路的故障相,该重接功能在该故障断开相满足重接条件时向自端子的断路器输出重接指令,该供电线路的高速重接方式的特征在于,还具备下述单元,该单元在由上述自端子的线路电压检测用的计量仪表用变压器检测出的故障断开后的故障相的线路电压的值存在于根据供电线非故障相的电流和电压通过计算求出的在故障相为开路非故障状态时的线路电压值所规定的允许范围内时,向故障相断路器发送接通指令。
根据本发明,能够提供不需要较高的线路电压检测的精度就能够简便地检测故障相的电弧离子的消失定时,并且能够防止在重接时产生故障的供电线路的重接方式。
附图说明
图1是设置有本发明的第一实施方式及第二实施方式共通的带重接功能的保护继电器的电力系统图。
图2是本发明的第一实施方式及第二实施方式共通的带重接功能的保护继电器的结构图。
图3是表示单相重接中的感应电压(a相为缺相的例子)的图,图3(a)是表示电容耦合电压的图,图3(b)是表示电磁耦合电压的图。
图4是表示通过绝对值比较而检测出本发明的第一实施方式的线路电压的例子的图。
图5是表示本发明的第一实施方式的动作的流程图。
图6是表示本发明的第一实施方式的允许重接范围的概念图。
图7是表示根据比率检测出本发明的第一实施方式的线路电压的例子的图。
图8是表示本发明的第二实施方式的动作的流程图。
图9是设置有本发明的第三实施方式至第五实施方式共通的带重接功能保护继电器的电力系统图。
图10是本发明的第三实施方式至第六实施方式共通的带重接功能保护继电器的结构图。
图11是表示本发明的第三实施方式的动作的流程图。
图12是表示本发明的第四实施方式的动作的流程图。
图13是表示本发明的第五实施方式的动作的流程图。
图14是表示本发明的第六实施方式的动作的流程图。
图15是表示本发明的第七实施方式的带重接功能保护继电器的结构图。
图16是对感应电压加上相位的允许范围的说明图。
图17是表示本发明的第七实施方式的动作的流程图。
图18是表示本发明的第八实施方式的动作的流程图。
图19是说明以往的供电线路的重接方式的图,图19(a)是重接对象的电力系统图,图19(b)是用于说明无电压时间的断路器动作时间图,图19(c)是保护继电器动作的时间图。
图20是表示系统电压与绝缘恢复时间的关系的图。
具体实施方式
在下文中,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,对各实施方式共通的部分附加相同编号或相关的附图标记并适当地省略重复的说明。
(第一实施方式)
在下文中,参照图1至图3对本发明的第一实施方式进行说明。
该第一实施方式是在故障断开后的故障相的线路电压值满足相邻线路连结条件等且与预定的规定值近似时向故障相断路器发送接通指令的供电线路的重接方式。
(结构)
图1是将带重接功能保护继电器RY分别设置在相互对置的A端子及B端子处的电力系统图,该带重接功能保护继电器RY仅使用由计量仪表用变压器VTL检测出的线路电压信号VL来判断是否能够实施重接,图2是表示带重接功能保护继电器RY的一个例子的结构图。
如图1所示的电力系统,在A端子及B端子处,在由母线BUS-A,BUS-B及供电线TL连接的各断路器CB-A、CB-B的母线BUS侧分别设置有检测线路电流i的计量仪表用变流器CT,并且,在供电线TL侧设置有检测线路电压VL的计量仪表用变压器VTL-A、VTL-B。
在此,由于带重接功能保护继电器RY-A及RY-B结构相同且功能相同,在下文中以带重接功能保护继电器RY-A为代表进行说明。
如图2所示,带重接功能保护继电器RY-A具备:保护计算功能Pro,总是分别从计量仪表用变流器CT-A获取线路电流I及从计量仪表用变压器VTL-A获取线路电压VL,并总是根据所获取的系统电压VL、电流I按照规定的保护计算算法进行计算,在根据计算结果检测出发生供电线TL的故障F时,向自端子的断路器CB-A输出断开指令,从而进行故障点的断开;以及重接功能Rec,在故障断开之后的故障相的线路电压的计量值存在于预定的电压允许范围内时,对自端子的断路器CB-A发送重接指令。其构成为若保护计算功能Pro动作,则如上所述,向自端子的断路器CB-A输出断开指令,并对重接功能Rec发送重接起动信号。此外,若举出一个例子,则保护计算功能Pro为主保护用的电流差动继电器,此外,重接功能Rec也称为重接继电器。
返回图1,若在供电线TL的a相产生故障F,则从带重接功能保护继电器RY-A的保护计算功能Pro向a相断路器输出断开指令,从而进行a相的故障断开。若这样做,则如下面的图3说明的那样,在故障点F的电弧离子消失后,由来自非故障相的b相供电线路及c相供电线路的感应导致在成为缺相状态(开路状态)的a相的供电线路中产生感应电压。
图3(a)、图3(b)均表示单线路供电线a相为缺相状态下的单相重接中的a相的来自非故障相的b相及c相的感应电压。特别是图3(a)是表示a相与非故障相的b相及c相之间产生的电容耦合的例子的图,图3(b)表示是a相为在非故障相之间产生的电磁感应耦合的例子的图。
首先,参照图3(a)对在a相故障断开后的处于缺相的过程中求得来自非故障相的b相及c相的感应电压的方法进行说明。
若设电容耦合引起的在供电线路之间产生的相间静电电容为Cm,设对地静电电容为Cs,则在a相中,利用式(1)表示电流,即从a相通过对地静电电容Cs流动的电流jω是从b相通过相间静电电容Cm流动的电流jωCm(Vb-Va)与从c相通过相间静电电容Cm流过的电流jωCm(Vc-Va)的合成电流。
jωCm(Vb-Va)+jωCm(Vc-Va)=jωCsVa…(1)。
根据该数式(1)导出数式(2)的电压sVa
(数1)
另一方面,在图3(b)中,若设由电磁耦合导致的在电线之间产生的相互阻抗为M,则在缺相中的a相中产生下述式(3)的由mVa表示的电压。
mVa=jωM(Ib+Ic) …(3)
因此,在故障断开而处于缺相状态的a相中产生电容耦合电压sVa与电磁耦合电压mVa合成的电压sVa+mVa。
此外,虽然应该将Cs,Cm,M标为与a相、b相、c相关联,但由于附图及数式会变得繁琐而将其省略。
图3所示的电容耦合电压sVa与故障点没有关系,下面的数式(4)成立,供电电压E越高、对地静电电容与Cs相比线间容量Cm越大,则Vc越大。
Vc=CmE/(Cs+2Cm) …(4)
其中,E:系统的额定相电压
此外,如上述数式(3)所示,电磁耦合电压mVa是在缺相状态的相中感应而引起感应电压。
此外,由数式(5)表示由电容耦合电压引起的电弧电流IC。
Ic=jωCm·L(Vb+Vc) …(5)
其中,L:线路长
此外,在由故障断开而成为缺相状态下的a相供电线路处于非故障状态时,断开断路器CB-A,设使用从设置在非故障相的b相及c相供电线路中的计量仪表用变流器CT-A导入的电流I和从计量仪表用变压器VTL-A导入的电压VL,根据上述式(4)预先求得的(预先计算出的)电压值为Vk,并将其保存在带重接功能保护继电器RY-A的存储单元中。此外,该预先计算出的电压值Vk相当于感应电压值(sVa+mVa)。
表1是将单线路供电线中单相开路时的非故障线路的电流的大小分为大,中,小三栏,并预先计算感应电压α。
【表1】
α:表示开路相及电流的大小不同的感应电压。
单线路或多线路供电线的数据表的一个例子
在该表所表示的例子中,电流:大是供电线的额定值电流100%,电流:中是50%,电流:小是10%左右。在这些以外,也准备了在双线路供电线中与各种断开相对应的数据。
(重接功能Rec的第一例)
图4是表示带重接功能保护继电器RY的重接功能Rec的一个例子的结构图,该图表示该例子的感应电压检测部Rec-1是利用绝对值比较来检测出感应的线路电压VL的例子。
即,如数式(6)所示,图4的重接功能Rec的感应电压检测部Rec-1的例子如下,求出故障时断开的例如在a相中感应的线路电压VL的计量值的绝对值(|VL|)与在供电线处于非故障状态时预先求得的感应电压的计算值的绝对值|Vk|的差分的绝对值(||VL|-|Vk||),并利用数式6将其与预先计算而求得的重接的允许常量k1作比较,考虑计量值、计算值、计量仪表用变流器CT、计量仪表用变压器VTL等的误差而规定值的差分在一定值以内。当上述这样的感应电压检测部Rec-1以及此时断开指令是保持状态、相邻线路已被使用等的重接条件检测部Rec-2这两者的“与”条件成立时,对断路器CB发送“重接指令”。
||VL|-|Vk||<k1 …(6)
其中,VL:故障相的线路电压的值,Vk:预先计算出的在故障相的供电线路中由非故障相感应的电压的电压值,k1:根据流过供电线路的电流预先计算出的允许重接常量
作为电压条件检测部Rec-1的一个例子,在VL的大小进入相对于Vk的大小在利用允许重接常量k1规定出的0.9Vk~1.1Vk(Vk的0.9~1.1倍)的范围内时,判断VL变为与Vk的大小近似,向断路器CB发送重接指令。
在此,所谓规定值是指在供电线的故障点产生的电弧离子消失后,由非故障相对故障时断开的相进行感应而得到的感应电压值。
(作用)
图5是表示第一实施方式的供电线路的高速重接方式的动作的流程图。
在步骤1中,供电线产生故障并通过保护继电器进行故障断开(“是”),然后,在步骤2中,在重接条件(图4的重接条件检测部Rec-2)不成立(“否”)的情况下,进行最终断开(步骤3)。
然而,在步骤2中,若重接条件(图4的重接条件检测部Rec-2)成立(“是”),则在步骤4中选择出故障相。然后,取出在故障前保存在保护继电器RY的存储单元中的故障相的开路非故障时的电压数据Vk(步骤5),接下来,比较故障相的开路非故障时的电压数据Vk和线路电压的计量值VL(步骤6)。
在此时,考虑到计量误差,计算上的误差,计量仪表用变流器CT、计量仪表用变压器VTL的设备误差,若计量值VL进入0.9Vk<VL<1.1Vk的范围内,则允许重接(步骤7),并接通断路器(步骤8)。
在步骤6中,在计量值VL不满足0.9Vk<VL<1.1Vk的条件的情况下(“否”),通过延时计时器在经过放弃重接时间TF(t>TF)之后在步骤9中进行最终断开(步骤10)。
图6是表示数式(6)的感应电压VL(计量值)与预先求出的规定值Vk及预先求出的重接的允许常量k1的关系的允许重接范围的概念图。
该图表示若由计量仪表用变压器VTL-A测定的感应电压VL近似于预定的规定值VL的值,即,在决定规定值VL的上下限值的允许重接常量k1的上下限值(0.9-1.1)内,则数式(6)成立,能够重接。
(重接功能Rec的第二例)
图7是表示重接功能Rec的感应电压检测部Rec-1的第二例的结构图。
在如上述的图4所示的感应电压检测部Rec-1的第一例的情况下,虽然在数式(6)的线路电压VL满足0.9Vk<VL<1.1Vk的情况下输出重接指令,但在感应电压检测部Rec-1的第二例的情况下,如下文中的数式(7)所示,若计量值VL的绝对值与计算值Vk的绝对值的差分与计算值Vk的绝对值的比率进入一定值k2的范围以内,则实施重接。
||VL|-|Vk||/|Vk|<k2 …(7)
其中,VL:故障相的线路电压的值,Vk:预先计算出的在故障相的供电线路中由非故障相感应的电压的电压值,k2:根据流过供电线路的电流预先计算出的允许重接比率
(效果)
如上所述,采用本发明的第一实施方式,预先求出由非故障相感应的电压并将其作为规定值Vk保存在带重接功能保护继电器中,通过比较该保存的规定值与在故障时测定的感应电压VL,能够容易地进行重接实施的判断。此外,该方式在没有获取供电线的电流的重接专用装置的情况下也是一样。
(第二实施方式)
接下来,对本发明的第二实施方式进行说明。
(结构)
该第二实施方式与上述第一实施方式的不同点在于,相对于第一实施方式预先求出感应电压的方式,在本实施方式中,在故障断开后,对使用从非故障相的计量仪表用变流器CT、计量仪表用变压器VTL导入的电流和电压成为故障相的电弧离子的消失的情况而求出的计算值Vk与故障相的计量值VL进行比较,若两者的值近似,则向故障相断路器发送接通指令。
此外,由于本实施方式关于带重接功能保护继电器RY的概念结构及重接功能Rec的内容与第一实施方式的图1、图2、图4、图7相同,省略对概念结构图及重接功能Rec的说明。此外,由于在第一实施方式已对近似值进行了说明,在此省略。
(作用)
图8是表示第二实施方式的供电线路的高速重接方式的动作的流程图。
图8与图5的不同点在于由步骤5A置换了步骤5。即,在步骤4的选择故障相的下一个处理步骤5A中是根据非故障相的端子电流及电压来计算故障相的开路非故障时的电压(Vk)。其它的计算处理均为相同,因而省略同样的说明。
(效果)
如上所述,采用本发明的第二实施方式,仅确认故障断开后的故障相的线路电压的值VL是否近似于根据由非故障相感应的电压通过在带重接功能保护继电器内计算而求出的感应电压(Vk),就能够容易地判断能否实施重接。
(第三实施方式)
接下来,对本发明的第三实施方式进行说明。
图9是设置了本实施方式的带重接功能保护继电器RY的电力系统图,图10是表示本实施方式的带重接功能保护继电器RY的一个例子的图。
(结构)
如图9及图10所示,相对于图1、图2所示的带重接功能保护继电器RY的结构,本实施方式的带重接功能保护继电器RY新附加有发送单元S,将通过设置在自端子(A端子)上的计量仪表用变压器VTL检测出的线路电压VL信号发送至对置的对方端子;接收单元R,接收从对方端子发送过来的线路电压VL信号;并且向重接功能Rec中附加使用这些自端子及对方端子的线路电压信号VL来判断是否能够实施重接的单元。CL是连结与自端子对置的对方端子之间的传输路。
(作用)
使用发送单元S及传输路CL将在自端子(A端子)及对置的对方端子(B端子)处分别检测出的线路电压VL数据相互地向带重接功能保护继电器RY交换。
比较从自端子及对置的对方端子导入的故障相的线路电压和在带重接功能保护继电器RY内预先设定的规定值(判断为允许重接的值)。若比较的结果为与规定值近似,则向自端子、对方端子的断路器发送接通指令。
图11是表示本实施方式的供电线路的高速重接方式的动作的流程图。
本实施方式的供电线路的高速重接方式与表示第一实施方式的高速重接方式的动作的流程图(图5)的不同点在于,在自端子在由步骤1判断故障断开之前实施处理步骤A,该处理步骤A从自端子向对方端子发送线路电压,接着实施处理步骤B,该处理步骤B接收来自对方端子的线路电压;另一个不同点在于,取代了处理步骤5及处理步骤6,步骤51,6及61),而使用预先保存在保护继电器中的故障相的开路非故障时的电压数据(VkA,VkB),分别将线路电压将VLB、VLA与Vk作比较(步骤51、步骤6及步骤61)。其它的部分与图5相同。
此外,设由A端子发送的线路电压值为VLA,设接收的线路电压值为VLB,并且设在步骤51中表示的预先计算出的故障时在断开的相产生的感应电压的自端子的计算值为VkA,设对方端子侧的计算值为VkB。
在处理步骤6中,自端子的允许重接的判断式表示为0.9VkA<VLA<1.1VkA,在处理步骤61中,对置端子的允许重接的判断式表示为0.9VkB<VLB<1.1VkB。此外,若VLA与VLB的两者成立,则允许重接并接通断路器。
(效果)
第三实施方式与第一实施方式相比,由于相互交换在自端子和对置端子检测出的线路电压VL,并通过使用自端子和对置端子数据的两者来使两端子之间的判断等级匹配为相同等级,能够提高判断能否实施再闭路的可信赖程度。
(第四实施方式)
接下来,对本发明的第四实施方式进行说明。
(结构)
本实施方式所使用的带重接功能保护继电器RY具有与对置端子之间收发线路电压的单元,在故障断开后的线路两端的故障相线路电压的值与根据供电线非故障相的电流和电压通过计算求出的在故障相为开路非故障状态时的线路电压值近似时,向故障相断路器发送接通指令。此外,由于本实施方式所使用的带重接功能保护继电器RY的结构与第三实施方式所使用的图9、图10相同,因而省略同样的说明。
(作用)
本实施方式使用传输路向自端子和对置端子的带重接功能保护继电器RY交换在自端子及对置端子检测出的线路电压VL的数据。在带重接功能保护继电器RY中通过计算求出来自非故障线路的感应电压,比较由该计算求出的值和故障相的线路电压VL。然后,若自端子及对置端子的计算值分别与线路电压VL的值近似,则向故障相断路器发送接通指令。
图12是表示本实施方式的动作的流程图。
本实施方式不同于第三实施方式的点在于,在步骤51A中,在选择故障相后根据非故障相端子电流、电压通过计算求出故障相的开路非故障时的电压,在该位置使用自端子的VkA和对置端子的VkB。其它部分由于和图11的流程图相同,省略同样的说明。
(效果)
相互交换在自端子及对置端子检测出的VL数据,由于利用自端子和对置端子数据的两者比较确认该数据与根据供电线非故障相的电流、电压计算出的在故障相为开路非故障状态时的线路电压值近似的情况,能够使两端子之间的判断等级匹配为相同等级,从而能够提高判断能否实施重接的可信赖程度。
(第五实施方式)
接下来对本发明的第五实施方式进行说明。
(结构)
本实施方式的特征是,特别将重接的起动作为进行第三实施方式或第四实施方式的线路侧电压数据的发送条件。此外,本实施方式所使用的带重接功能保护继电器RY的结构与第三实施方式所使用的图9、图10相同,因而省略同样的说明。
(作用)
本实施方式与第三实施方式或第四实施方式的不同点在于,虽然在第三实施方式或第四实施方式的情况下总是收发各个端子的线路电压信息,但在本实施方式中,如图13的流程图所示,以匹配需要重接的定时(重接的起动时)来发送信号的方式,在判断在步骤2的重接条件是否已成立的步骤2和向对置端子发送线路电压值VLA的发送信号步骤A之间夹有重接起动的步骤C。此外,对于步骤4后面的处理步骤与图12等的已有的流程图相同,因而省略图示及说明。
如本实施方式那样,在通过将重接时的起动作为条件来传输线路电压情况下,传输的数据也能够使用在重接中未使用的电流数据的区域。
(效果)
通过不总是传输电压信息能够减少带重接功能保护继电器RY内的计算负担,并能够使用对传输量有所限制的传输路。
(第六实施方式)
接下来,对本发明的第六实施方式进行说明。
(结构)
在第一实施方式至第五实施方式中,在故障断开后的故障相的线路电压的值不是与规定值近似的情况下,本实施方式经过规定时间向故障相断路器发送接通指令。
由于本实施方式所使用的带重接功能保护继电器RY的重接功能Rec的结构与第一实施方式所使用的图1、图2、图4、图7或是第三实施方式所使用的图9~10相同,省略同样的说明。
(作用)
图14是表示第六实施方式的动作的流程图。
在步骤6中,在故障断开后的故障相的线路电压的值VL不是与规定值Vk近似的情况下(“否”),本实施方式若在步骤9经过规定时间(Tm:无电压时间设定值),则跳过步骤7并在步骤8接通断路器。在断路器CB的断开的同时启动无电压时间计时器。检测在该期间内线路电压有无近似于规定值的情况,在没有近似的情况下结束计时器计数并向故障相断路器发送接通指令。
(效果)
为防止线路电压在未与规定值近似的情况下不能重接,通过兼用在以往使用的利用无电压时间计数计时器的重接方式来达到备份的效果。
(第七实施方式)
接下来对本发明的第七实施方式进行说明。
(结构)
本实施方式在第一实施方式至第五实施方式的在故障断开后的故障相的线路电压与非故障相之间产生的电压和相位(θ)的值与预定的规定值近似时,向故障相断路器发送接通指令。
图15是表示本实施方式所使用的带重接功能保护继电器RY的结构的图。该图15仅将在第一实施方式所使用的图4或图7中的感应电压检测部Rec-1置换成以线路电压的计算值Vk为基准,检测计量值VL在规定的电压和相位的允许范围内的电压和相位的允许范围检测部Rec-3,因而省略同样的说明。
图16是在感应电压上加上相位的允许范围的说明图,其表示了Vk和VL的电压的大小和相位。
(作用)
本实施方式与第一实施方式至第五实施方式的不同点在于,故障相从非故障相感应的电压和相位是三相交流电压。在带重接功能保护继电器中保存有数据库化的预先设定的规定的电压和相位的关系。将故障断开后的故障相的线路电压的值和相位与预先关联的规定值作比较。若比较的结果为近似,则向故障相断路器发送接通指令。
图17是表示本实施方式的动作的流程图。
在步骤6中,比较故障相的开路非故障时的线路电压Vk和线路电压VL,如下面的数式(8)所示,若进入预先关联的规定的电压和相位的范围内,则允许重接,并接通断路器。
0.9Vk<VL<1.1Vk…(8)
(VL∧Vk≤θ)
(效果)
由于故障相的感应电压和相位为三相交流电压,能够容易地进行判断,从而能够进一步提高重接实施判断的可靠性。
(第八实施方式)
接下来对第八实施方式进行说明。
(结构)
本实施方式为在上述的第三实施方式至第五实施方式及第七实施方式中,若自端子的装置判断为允许重接,则也向对置端子发送信号,仅在双方的条件一致时实施重接。此外,本实施方式所使用的带重接功能保护继电器RY的结构、重接功能Rec的结构与第一实施方式所使用的图1、图2、图4、图7或是第三实施方式所使用的图9、图10相同,因而省略同样的说明。
(作用)
本实施方式与第三实施方式至第五实施方式及第七实施方式相比,不同点在于,若自端子的装置判断为允许重接,则向对置端子发送信号,若对置端子也判断能够允许重接,则在双方的条件一致时重接。
图18是表示本实施方式的动作的流程图。
在本实施方式中,在由图11、图12的流程图说明的步骤7之后,设置有向对置端子发送允许接通信号的步骤71及由对置端子接收允许信号的步骤72,在步骤72不成立的情况下,启动步骤9的无电压时间计数用延时计时器TF,并且,仅在重接条件中对置端子的允许重接条件也成立时允许重接并接通断路器。
(效果)
在第八实施方式中,通过向对置端子发送允许接通信号并且从对置端子接收允许信号,能够使两端子同时接通断路器。在不能从对置端接收到允许接通信号的情况下,在一定时间后进行最终断开。仅在两端子的允许重接条件都成立时允许重接并接通断路器,因而能够进一步提高重接实施判断的可靠性。
如上文的详细叙述那样,根据本发明,能够提供不需要较高程度的线路电压检测的精度就能够简便地检测故障相的电弧离子的消失定时,并且防止了在重接时产生故障的供电线路的重接方式。
Claims (10)
1.一种供电线路的重接方式,通过保护继电器(RY)进行高速重接,该保护继电器(RY)设置在供电线路(TL)的各个端子处,具备保护计算功能(Pro)和重接功能(Rec),该保护计算功能(Pro)是指输入由计量仪表用变压器(VTL)及计量仪表用变流器(CT)检测出的电压信号及电流信号来进行规定的保护计算,由此断开供电线路(TL)的故障相,该重接功能(Rec)是指在该故障断开相满足重接条件时向自端子的断路器(CB)输出重接指令,该供电线路的重接方式的特征在于,
具备下述单元,该单元在由上述自端子的线路电压检测用的计量仪表用变压器(VTL)检测出的故障断开后的故障相的线路电压的值存在于利用故障相的开路非故障时的线路电压值所规定的允许范围内时,向故障相断路器发送接通指令。
2.一种供电线路的重接方式,通过保护继电器(RY)进行高速重接,该保护继电器(RY)设置在供电线路(TL)的各个端子处,具备:保护计算功能(Pro)和重接功能(Rec),该保护计算功能(Pro)是指输入由计量仪表用变压器(VTL)及计量仪表用变流器(CT)检测出的电压信号及电流信号来进行规定的保护计算,由此断开供电线路(TL)的故障相,该重接功能(Rec)是指在该故障断开相满足重接条件时向自端子的断路器(CB)输出重接指令,该供电线路的高速重接方式的特征在于,
具备下述单元,该单元在由上述自端子的线路电压检测用的计量仪表用变压器(VTL)检测出的故障断开后的故障相的线路电压的值存在于根据供电线非故障相的电流和电压通过计算而求出的在故障相为开路非故障状态时的线路电压值所规定的允许范围内时,向故障相断路器发送接通指令。
3.如权利要求1或2所述的供电线路的重接方式,其特征在于,
具备与对置的对方端子之间收发线路电压的发送单元(S)及接收单元(R),在故障断开后的供电线路(TL)的两个端子的故障相线路电压存在于预定的允许范围内时,向断路器发送接通指令。
4.如权利要求1或2所述的供电线路的重接方式,其特征在于,
具备与对置的对方端子之间收发线路电压的发送单元(S)及接收单元(R),在故障断开后的线路的两个端子的故障相线路电压的值近似于根据供电线非故障相的电流和电压通过计算而求出的故障相为开路非故障状态时的线路电压值时,向断路器发送接通指令。
5.如权利要求3或4所述的供电线路的重接方式,其特征在于,
以重接的起动为条件进行线路侧电压数据的发送。
6.如权利要求1至4中任一项所述的供电线路的重接方式,其特征在于,
在故障断开后的故障相的线路电压的值不存在于允许范围内的情况下,在规定时间后向断路器发送接通指令。
7.如权利要求1至5中任一项所述的供电线路的重接方式,其特征在于,
在故障断开后的故障相的线路电压和相位的值近似于预定的规定值时,向断路器发送接通指令。
8.如权利要求3、4、5、7中任一项所述的供电线路的重接方式,其特征在于,
若由自端子的装置判断为允许重接,则也向对置的对方端子发送信号,仅在双方的允许重接条件一致时实施重接。
9.如权利要求1或2所述的供电线路的重接方式,其特征在于,
上述允许范围为||VL|-|Vk||<k1,VL在0.9Vk~1.1Vk的范围内,
其中,VL为故障相的线路电压的值,Vk为预先计算出的在故障相的供电线路中的由非故障相感应出的电压的电压值,k1为根据流过供电线路的电流而预先计算出的允许重接常量。
10.如权利要求1或2所述的供电线路的重接方式,其特征在于,
上述允许范围为||VL|-|Vk||/|Vk|<k2,VL在0.9Vk~1.1Vk的范围内,
其中,VL为故障相的线路电压的值,Vk为预先计算出的在故障相的供电线路中的由非故障相感应出的电压的电压值,k2为根据流过供电线路的电流而预先计算出的允许重接比率。
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