JP2004129465A - Failed line selecting relay apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受電線と受電変圧器で構成される複数の受電回線が受電変圧器二次で並列運用される系統における事故回線を選択する事故回線選択保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
送電線から複数の変圧器を介して複数の配電線を設け、各配電線毎に地絡順序開閉器を設け、遮断器が導通しているか否かによって自配電線の遮断器の試開放タイミングまでの時間を変更することによって、同じに2つの配電線が遮断されることがないようにして、微地絡発生の配電線を特定する(特開平9−103026号公報参照)。あるいは母線地絡を検知すると、所定の時間後に母線遮断器を開放し、地絡が検知されなくなると、母線連絡遮断器を復帰してプロテクタ遮断器を開放し、地絡事故のネットワーク母線を切り離す(特開平11−299087号広報参照)技術が知られている。また、受電線と受電変圧器で構成される複数の受電回線が受電変圧器二次で並列運用される系統の地絡事故回線を選択する事故回線選択継電装置が知られている。
【0003】
このような地絡事故回線を選択する事故回線選択継電装置を図8の受電保護系統図を参照して説明する。
需要家の電力は電力会社の送電設備1から遮断器2、3を介した複数の送電回線で供給される。需要家では前記複数の送電回線を受電遮断器5,6及び、それぞれの受電用変圧器7,8、変圧器二次遮断器9,10を介して需要家母線電圧に降圧して負荷へ供給する。複数の受電回線は負荷の増大や、受電電源の無停電切替など必要に応じて並列運用される。この様に運用される系統の送電線事故回線選択保護は、それぞれの送電線両端(電力会社の送電端と需要家の受電端)に一体の装置として設備される保護装置情報を搬送キャリア、或いはパイロットワイヤ方式で連携して、電力会社と需要家を同時遮断する送電線区間保護装置が適用される。
【0004】
次に、事故検出の概要を図8の受電保護系統図を参照して説明する。例えば、地絡事故が1号送電線の4の箇所で発生したとすると、事故回線側の電力会社送電端遮断器2の経路から(地絡電流が送電線方向に)流出し、需要家の受電端遮断器5の経路でも受電変圧器7一次の中性点を介して、零相インピーダンス分布に応じた地絡電流が送電線へ流出する。一方、健全回線側の電力会社送電端遮断器3の経路では、需要家の受電変圧器8一次の中性点を介した零相インピーダンス分布に応じた地絡電流が送電線から流入する。つまり、送電線区間保護装置は電力会社送電端と需要家受電端との事故方向情報の送信連絡により双方とも事故が送電線方向の時、事故送電線の両端遮断器2、5を同時遮断するように構成されている。
【0005】
また例えば、短絡事故が1号送電線の4の箇所で発生したとすると、事故回線側の電力会社送電端の遮断器2の経路から過大電流が流出し、需要家の受電端遮断器5からも健全回線を迂回する事故インピーダンス分布に応じた事故電流が流出し、事故回線の両端の区間保護装置は双方とも送電線側事故情報の送信連絡により両端遮断器2、5を同時遮断するように構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の事故回線選択保護装置は性能上の問題はないが、設備・経費・調整試験・保守点検に関し、次のような課題がある。
▲1▼ 電力会社送電端と需要家受電端の両区間保護装置情報を連携する通信ケーブル、通信装置などの布設工事や経費面で大きな負担となっている。
▲2▼ 電流反衡パイロットワイヤ方式の場合、両端装置及び実通信路との組み合わせ微調整が必要で、インダクタンス整合、インピーダンス整合など調整試験が困難で熟練度を要し、長距離通信路ゆえのサージ対策や絶縁対策が不十分となる危険要因が潜在する。
▲3▼ 性能維持のための定期点検は電力会社側と需要家側の同時実施で制約され、通信ケーブルや通信装置点検など保守増大要因となっている。
【0007】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その課題は電力会社送電端の保護装置と独立分離した需要家受電端の事故回線選択保護装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、受電線と変圧器で構成される複数の受電回線を並列運用する電力系統の受電線の事故回線選択継電装置において、それぞれの受電変圧器一次中性相に接続された計器用変流器の二次電流から地絡電流を求め、任意に設定した値と比較演算を行う受電地絡検出手段と、それぞれの受電回線及びそれぞれの受電回線同士を連携する母線の断路器及び遮断器など系統機器の開閉状態から複数の受電回線の並列運転状態を検出するループ運転中受電回線検出手段と、前記それぞれの受電地絡検出手段及び前記ループ運転中受電回線検出手段の検出信号からループ運転中同士の受電地絡検出結果の不一致継続時間とそれぞれの受電地絡検出状態によって地絡事故回線を選択する回線選択処理手段を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項1によると、それぞれの受電変圧器一次中性相に接続された計器用変流器の二次電流から地絡電流を求め、任意に設定した値と比較演算を行い受電回線の地絡を検出し、これら検出の結果、いずれかの受電回線が並列運用中に、当該受電回線同士の受電地絡検出に不一致が生じ、この不一致が任意の時間継続した場合に地絡検出側の受電回線を地絡事故回線と判定する。
【0010】
請求項2に記載の発明は、受電線と変圧器で構成される複数の受電回線を並列運用する電力系統の受電線の事故回線選択継電装置において、それぞれの受電点に接続された計器用変流器の二次或いは、三次電池の三相ベクトルから生成されるそれぞれの受電回線の零相電流を求め、任意に設定した値と比較演算を行う受電地絡検出手段と、それぞれの受電回線及びそれぞれの受電回線同士を連携する母線の断路器及び遮断器など系統機器の開閉状態から複数の受電回線の並列運転状態を検出するループ運転中受電回線検出手段と、前記それぞれの受電地絡検出手段及び前記ループ運転中受電回線検出手段の検出信号からループ運転中同士の受電地絡検出結果の不一致継続時間とそれぞれの受電地絡検出状態によって地絡事故回線を選択する回線選択処理手段を備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項2によると、それぞれの受電点に接続された計器用変流器の二次或いは、三次電池の三相ベクトルから生成されるそれぞれの受電回線の零相電流を求め、任意に設定した値と比較演算を行い受電回線の地絡を検出し、これら検出の結果、いずれかの受電回線が並列運用中に、当該受電回線同士の受電地絡検出に不一致が生じ、この不一致が任意の時間継続した場合に地絡検出側の受電回線を地絡事故回線と判定する。
【0012】
請求項3に記載の発明は、受電線と変圧器で構成される複数の受電回線を並列運用する電力系統の受電線の事故回線選択継電装置において、それぞれの受電点に接続された計器用変圧器の二次或いは、三次電圧の三相ベクトルから生成されるそれぞれの受電回路の零相電圧を求め、任意に設定した値と比較演算を行う受電地絡検出手段と、それぞれの受電回線及びそれぞれの受電回線同士を連携する母線の断路器及び遮断器など系統機器の開閉状態から複数の受電回線の並列運転状態を検出するループ運転中受電回線検出手段と、前記それぞれの受電地絡検出手段及び前記ループ運転中受電回線検出手段の検出信号からループ運転中同士の受電地絡検出結果の不一致継続時間とそれぞれの受電地絡検出状態によって地絡事故回線を選択する回線選択処理手段を備えたことを特徴とする。
【0013】
請求項3によると、それぞれの受電点に接続された計器用変圧器の二次或いは、三次電圧の三相ベクトルから生成されるそれぞれの受電回路の零相電圧を求め、任意に設定した値と比較演算を行い受電回線の地絡を検出し、これら検出の結果、いずれかの受電回線が並列運用中に、当該受電回線同士の受電地絡検出に不一致が生じ、この不一致が任意の時間継続した場合に地絡検出側の受電回線を地絡事故回線と判定する。
【0014】
請求項4に記載の発明は、受電線と変圧器で構成される複数の受電回線を並列運用する電力系統の受電線の事故回線選択継電装置において、それぞれの受電点に接続された計器用変圧器の二次電圧からそれぞれの受電回線の電圧値または、三相ベクトルから生成される面積を求め、任意に設定した値と比較演算を行う受電電圧検出手段と、それぞれの受電回線及びそれぞれの受電回線同士を連携する母線の断路器及び遮断器など系統機器の開閉状態から複数の受電回線の並列運転状態を検出するループ運転中受電回線検出手段と、前記それぞれの受電電圧検出手段及び前記ループ運転中受電回線検出手段の検出信号からループ運転中同士の受電電圧検出結果の不一致継続時間とそれぞれの受電電圧検出結果から短絡事故回線を選択する回線選択処理手段を備えたことを特徴とする。
【0015】
請求項4によると、それぞれの受電変圧器一次の計器用変圧器二次電圧からそれぞれの受電不足電圧を検出し、これら検出の結果、いずれかの受電回線が並列運用中に、当該受電回線同士の受電不足電圧検出に不一致が生じ、この不一致が任意の時間継続した場合に不足電圧検出側の受電回線を短絡事故回線と判定する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図1は本発明の第1実施形態の受電保護系統図であり、図4は本発明の地絡事故回線選択処理の概要図、図5は本発明による地絡事故回線選択処理のタイムチャートである。
【0017】
図1において、需要家の電力は電力会社の送電設備1から遮断器2、3を介した複数の送電回線で供給されている。需要家では複数の送電回線を受電遮断器5,6及び、それぞれの受電用変圧器7,8、変圧器二次遮断器9,10を介して需要家母線電圧に降圧して負荷へ電力が供給されている。また需要家のそれぞれ受電回線の変圧器一次中性点に設置する計器用変流器の二次電流を回線選択保護装置18に入力して、受電変圧器中性相に流れる地絡電流から受電地絡事故検出14、15を実行する。また、電力系統機器5,6,9,10、11の状態も回線選択保護装置18に入力し、回線選択情報として処理する。回線選択保護装置18は受電電力系統機器の状態情報と、受電地絡事故検出14,15の動作情報から地絡事故回線の選択処理を実行して事故当該回線の受電遮断器5、もしくは受電遮断器6に地絡選択遮断指令(トリップ信号)を出力する。
【0018】
図4を参照して本発明の事故回線選択処理18の概要を説明する。
図中、各ブロックに付した図1と同じ符号は、図1の説明と同様である、それぞれの受電地絡事故検出14、15の動作情報は事故回線判定処理19で読み込まれ、表1のような回線選択判定を実行する。
【0019】
【表1】
【0020】
一方、系統機器5,6,9,10,11の各情報は、ループ中検出処理20で読み込まれる。図1の場合、系統機器5,6,9,10,11の全てが閉合の場合にループ運転中と判定する。事故回線判定処理19の判定結果情報はループ中検出処理20の判定結果情報とそれぞれ論理積処理21、22され、任意の継続時間カウント処理23、24を介して事故回線選択の当該受電遮断器5、もしくは当該受電遮断器6に地絡選択遮断指令(トリップ信号)を出力する。
【0021】
図5を参照して本発明の事故回線選択処理タイムチャートを説明する。
図中、各ブロックに付した図1と同じ符号は、図1の説明と同様である、複数の受電回線は負荷の増大や、受電電源の無停電切替など必要に応じて並列運用される。受電が並列運用されている場合に送電線の事故点4で事故▲1▼が生じると、需要家受電端の並列運用中の全受電変圧器中性点に地絡電流が流れ、全受電回線の地絡事故が検出される▲2▼a,▲2▼b。同時に、地絡送電線の電力会社送電端遮断器2経路から流出する過大電流で電力会社送電端保護装置16が動作して▲2▼、送電端遮断器2を遮断する▲3▼。送電端遮断器2の開放で事故回線の電力会社送電端保護装置16は復帰し▲4▼、事故点4は需要家の受電変圧器7,8を介して健全側送電経路に接続される。この結果、需要家健全送電線側の受電変圧器8の中性点地絡電流は消滅するが、事故送電線側の受電変圧器7の中性点には事故点4への地絡電流が継続する。
【0022】
すなわち、送電端遮断器2の開放で需要家の事故側送電線の受電地絡検出14は継続し、健全側送電線の受電地絡検出は復帰する▲5▼。一方、事故側送電線の受電遮断器は閉合状態であり、当該受電電圧検出も動作継続する。つまり、電力会社の事故送電端遮断器が開放した後は、需要家側系統はループ中検出を継続し、受電事故回線の受電地絡検出も継続、健全側の受電地絡検出は復帰▲5▼し、復帰状態を継続する、従って、図4の事故回線選択処理で説明したように、任意時間td後に地絡回線選択遮断指令▲6▼が出力されて需要家の事故受電遮断器5が開放▲7▼し、地絡事故送電線が切り離され▲8▼、需要家のループ中検出も復帰し▲9▼、地絡回線選択指令(10)も復帰する。
【0023】
以上説明したように、本発明の回線選択保護装置18は地絡事故回線選択判定時限tdを極力小さく(受電地絡検出の動作処理―復帰処理に要する時間特性差にマージンを加えた値)整定すれば、電力会社送電端事故遮断に連続した次段(2段)時限保護の事故回線選択遮断を可能にする。
【0024】
図2は本発明の第2実施形態の受電保護系統図であり、図4は本発明の地絡事故回線選択処理の概要図、図5は本発明による地絡事故回線選択処理のタイムチャートである。
【0025】
図2において、需要家の電力は電力会社の送電設備1から遮断器2、3を介した複数の送電回線で供給される。需要家では複数の送電回線を受電遮断器5,6及び、それぞれの受電用変圧器7,8、変圧器二次遮断器9,10を介して需要家母線電圧に降圧して負荷へ供給する。また需要家のそれぞれ受電回線に接続された計器用変流器の二次或いは、三次電流を回線選択保護装置18に入力して三相ベクトルから生成されるそれぞれの受電回線の零相電流を求め、受電地絡事故検出14、15を実行する。また、電力系統機器5,6,9,10、11の状態も回線選択保護装置18に入力し、回線選択情報として処理する。回線選択保護装置18は受電電力系統機器の状態情報と、受電地絡事故検出14,15の動作情報から地絡事故回線の選択処理を実行して事故回線の受電遮断器5、もしくは受電遮断器6に地絡選択遮断指令(トリップ信号)を出力する。
【0026】
図4を参照して本発明の事故回線選択処理18の概要を説明する。
図中、各ブロックに付した図2と同じ符号は、図2の説明と同様である、それぞれの受電地絡事故検出14、15の動作情報は事故回線判定処理19で読み込まれ、表2のような回線選択判定を実行する。
【0027】
【表2】
【0028】
一方、系統機器5,6,9,10,11の各情報は、ループ中検出処理20で読み込まれる。図2の場合、系統機器5,6,9,10,11の全てが閉合の場合にループ運転中と判定する。事故回線判定処理19の判定結果情報はループ中検出処理20の判定結果情報とそれぞれ論理積処理21、22され、任意の継続時間カウント処理23、24を介して事故回線選択の当該受電遮断器5、もしくは当該受電遮断器6に地絡選択遮断指令(トリップ信号)を出力する。
【0029】
図5を参照して本発明の事故回線選択処理タイムチャートを説明する。
図中、各ブロックに付した図1と同じ符号は、図1の説明と同様である、複数の受電回線は負荷の増大や、受電電源の無停電切替など必要に応じて並列運用される。受電が並列運用されている場合に送電線の事故点4で事故▲1▼が生じたとすると、需要家受電端の並列運用中の全受電変圧器中性点に地絡電流が流れ、全受電回線で地絡事故が検出される▲2▼a,▲2▼b。同時に、地絡当該送電線の電力会社送電端遮断器2経路から流出する過大電流で電力会社送電端保護装置16が動作して▲2▼送電端遮断器2を遮断する▲3▼。送電端遮断器2の開放で事故回線の電力会社送電端保護装置16は復帰し▲4▼、事故点4は需要家の受電変圧器7,8を介して健全側送電経路に接続される。この結果、需要家健全送電線側の受電変圧器8の中性点地絡電流は消滅するが、事故送電線側の受電変圧器7、の中性点には事故点4への地絡電流が継続する。
【0030】
すなわち、送電端遮断器2の開放で需要家の事故側送電線の受電地絡検出14は継続し、健全側送電線の受電地絡検出は復帰する▲5▼。一方、事故側送電線の当該受電遮断器は閉合状態であり、当該受電電圧検出も動作継続である。つまり、電力会社の事故送電端遮断器が開放した後は、需要家側系統はループ中検出を継続し、受電事故回線の受電地絡検出も継続、健全側の受電地絡検出は復帰し▲5▼、復帰状態を継続する、従って、図4の事故回線選択処理で説明したように、任意時間td後に地絡回線選択遮断指令▲6▼が出力されて需要家の事故受電遮断器5が開放し▲7▼、短絡事故送電線が切り離され▲8▼、需要家のループ中検出も復帰し▲9▼、短絡回線選択指令(10)も復帰する。
【0031】
以上説明したように、本発明の回線選択保護装置18は地絡事故回線選択判定時限tdを極力小さく(受電地絡検出の動作処理―復帰処理に要する時間特性差にマージンを加えた値)整定すれば、電力会社送電端事故遮断に連続した次段(2段)時限保護の事故回線選択遮断を可能にする。
【0032】
図3は本発明の第3実施形態の受電保護系統図、図4は本発明の地絡事故回線選択処理の概要図、図5は本発明による地絡事故回線選択処理のタイムチャートである。
【0033】
図3において、需要家の電力は電力会社の送電設備1から遮断器2、3を介した複数の送電回線で供給される。需要家では複数の送電回線を受電遮断器5,6及び、それぞれの受電用変圧器7,8、変圧器二次遮断器9,10を介して需要家母線電圧に降圧して負荷へ供給する。また需要家のそれぞれ受電回線に接続された計器用変圧器の二次或いは三次電圧を回線選択保護装置18に入力して三相ベクトルから生成されるそれぞれの受電回線の零相電圧を求め、受電地絡事故検出14、15を実行する。また、電力系統機器5,6,9,10、11の状態も回線選択保護装置18に入力し、回線選択情報として処理する。回線選択保護装置18は受電電力系統機器の状態情報と、受電地絡事故検出14,15の動作情報から地絡事故回線の選択処理を実行して事故回線の受電遮断器5、もしくは受電遮断器6に地絡選択遮断指令(トリップ信号)を出力する。
【0034】
図4を参照して本発明の事故回線選択処理18の概要を説明する。
図中、各ブロックに付した図3と同じ符号は、図3の説明と同様である、それぞれの受電地絡事故検出14、15の動作情報は事故回線判定処理19で読み込まれ、表3のような回線選択判定を実行する。
【0035】
【表3】
【0036】
一方、系統機器5,6,9,10,11の各情報はループ中検出処理20で読み込まれる。図3の場合、系統機器5,6,9,10,11の全てが閉合の場合にループ運転中と判定する。事故回線判定処理19の判定結果情報はループ中検出処理20の判定結果情報とそれぞれ論理積処理21、22され、任意の継続時間カウント処理23、24を介して事故回線選択の当該受電遮断器5、もしくは当該受電遮断器6に地絡選択遮断指令(トリップ信号)を出力する。
【0037】
図5を参照して本発明の事故回線選択処理タイムチャートを説明する。
図中、各ブロックに付した図3と同じ符号は、図3の説明と同様である、複数の受電回線は負荷の増大や、受電電源の無停電切替など必要に応じて並列運用される。受電が並列運用されている場合に送電線の事故点4で事故▲1▼が生じたとすると、需要家受電端の受電回線に接続された計器用変圧器二次或いは三次電圧の三相ベクトル和に零相電圧が発生し、全受電回線で地絡事故が検出される▲2▼a,▲2▼b。同時に、地絡送電線の電力会社送電端の遮断器2経路から流出する過大電流で電力会社送電端保護装置16が動作して▲2▼送電端遮断器2を遮断する▲3▼。送電端遮断器2の開放で事故回線の電力会社送電端保護装置16は復帰し▲4▼、事故点4は需要家の受電変圧器7,8を介して健全側送電経路に接続される。この結果、需要家健全送電線側の受電回線に接続された計器用変圧器二次或いは三次電圧の三相ベクトル和の零相電圧は消滅するが、事故送電線側の三相ベクトル和の零相電圧は継続する。
【0038】
すなわち、送電端遮断器2の開放で需要家の事故側送電線の受電地絡検出14は継続し、健全側送電線の受電地絡検出15は復帰する▲5▼。一方、事故側送電線の受電遮断器は閉合状態であり、受電電圧検出も動作継続する。つまり、電力会社の事故送電端遮断器が開放した後は、需要家側系統はループ中検出を継続し、受電事故回線の受電地絡検出も継続、健全側の受電地絡検出は復帰し▲5▼、復帰状態を継続する、従って、図4の事故回線選択処理で説明したように、任意時間td後に地絡回線選択遮断指令▲6▼が出力されて需要家の事故受電遮断器5が開放し▲7▼、地絡事故送電線が切り離され▲8▼、需要家のループ中検出も復帰し▲9▼、地絡回線選択指令(10)も復帰する。
【0039】
以上説明したように、本発明の回線選択保護装置18は地絡事故回線選択判定時限tdを極力小さく(受電地絡検出の動作処理―復帰処理に要する時間特性差にマージンを加えた値)整定すれば、電力会社送電端事故遮断に連続した次段(2段)時限保護の事故回線選択遮断を可能にする。
【0040】
図6は本発明の第4実施形態の短絡事故回線選択処理の概要図、図7は本発明による短絡事故回線選択処理のタイムチャートである。
図1の受電保護系統図において、1号線の4の箇所で短絡事故が発生したとすると、回線選択保護装置18は受電電力系統機器の状態情報と、受電不足電圧検出14,15の動作情報から短絡事故回線の選択処理を実行して事故回線の受電遮断器5、もしくは受電遮断器6に短絡選択遮断指令(トリップ信号)を出力する。
【0041】
図6を参照して本発明の事故回線選択処理18の概要を説明する。
図中、各ブロックに付した図1と同じ符号は、図1の説明と同様である、それぞれの受電不測電圧検出14,15の動作情報は不一致動作検出処理19で読み込まれ、表4のような回線選択判定を実行する。
【0042】
【表4】
【0043】
一方、系統機器5,6,9,10,11の各情報はループ中検出処理20で読み込まれる。図1の場合、系統機器5,6,9,10,11の全てが閉合の場合にループ運転中と判定する。事故回線判定処理19の判定結果情報はそれぞれループ中検出処理20の判定結果情報と論理積処理21、22され、任意の継続時間カウント処理23、24を介して事故回線選択の当該受電遮断器5、もしくは当該受電遮断器6に短絡選択遮断指令(トリップ信号)を出力する。
【0044】
図7を参照して本発明の事故回線選択処理のタイムチャートを説明する。
図中、各ブロックに付した図1と同じ符号は、図1の説明と同様である、複数の受電回線は負荷の増大や、受電電源の無停電切替など必要に応じて並列運用される。受電が並列運用されている場合に送電線の事故点4で短絡事故▲1▼が生じたとすると、需要家受電端の全受電回線で不足電圧▲2▼a,▲2▼bが検出され、同時に事故回線の電力会社送電端の遮断器2経路から流出する過大電流で電力会社送電端保護装置16が動作して▲2▼送電端遮断器2を遮断する▲3▼。送電端遮断器2の開放で事故回線の電力会社送電端保護装置16は復帰し▲4▼、事故点4に流れる短絡電流は送電端遮断器3と需要家受電端遮断器5の健全回線を迂回する。すなわち、事故電流が受電変圧器7,8を介して流れ、短絡インピーダンスの殆んどを受電変圧器7,8のインピーダンスで占めるので、需要家の健全側受電不足電圧検出も復帰する▲5▼。
【0045】
一方、事故側送電線の受電遮断器は閉合状態であり、受電電圧検出も動作継続である。つまり、電力会社の事故送電端遮断器が開放した後は、需要家側系統はループ中検出を継続し、受電事故回線の受電不足電圧検出も継続、健全側の受電不足電圧検出は復帰し▲5▼、復帰状態を継続する、従って、図6の事故回線選択処理で説明したように、任意時間td後に短絡回線選択遮断指令▲6▼が出力されて需要家の事故当該受電遮断器5が開放し▲7▼、短絡事故送電線が切り離され▲8▼、需要家のループ中検出も復帰し▲9▼、短絡回線選択指令(10)も復帰する。
【0046】
以上説明したように、本発明の回線選択保護装置18は短絡事故回線選択判定時限tdを極力小さく(不足電圧検出の動作処理―復帰処理に要する時間特性差にマージンを加えた値)制定すれば、電力会社送電端事故遮断に連続した次段(2段)時限保護の事故回線選択遮断を可能にする。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、電力会社送電端事故遮断に連続した次段(2段)時限保護ができるので、比較的高速度な保護を可能とする他、電力会社送電端保護装置との独立分離構成も可能となるので、保護装置が簡素化し設備工事が大幅に削減できる。更に、基本的な単一特性リレーである地絡過電流検出あるいは不足電圧検出を主要素としているので、調整試験や保守点検が簡単になり、試験調整の熟練制限や作業性の向上も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の受電保護系統図。
【図2】本発明の第2実施形態の受電保護系統図。
【図3】本発明の第3実施形態の受電保護系統図。
【図4】本発明の地絡事故回線選択処理の概要図。
【図5】図4の事故回線選択処理タイムチャート。
【図6】本発明の第4実施形態の短絡事故回線選択処理の概要図。
【図7】図6の事故回線選択処理タイムチャート。
【図8】従来の受電保護系統図。
【符号の説明】
1…電力会社の送電設備、2…1号送電遮断器、3…2号送電遮断器、4…1号送電線短絡事故点、5…需要家の1号受電遮断器、6…需要家の2号受電遮断器、7…需要家の1号受電変圧器、8…需要家の2号受電変圧器、9…需要家の1号受電変圧器二次遮断器、10…需要家の2号受電変圧器二次遮断器、11…需要家の母線遮断器、12…1号送電線区間保護装置、13…2号送電線区間保護装置、14…需要家の1号受電不足電圧検出手段、15…需要家の2号受電不足電圧検出手段、16…電力会社の1号送電保護手段、17…電力会社の2号送電保護手段、18…本発明の短絡事故回線選択手段、19…停電受電回線選択手段、20…受電ループ運用状態検出処理、21…1号回線事故判定論理積処理、22…2号回線事故判定論理積処理、23…1号事故判定遅延処理、24…2号事故判定遅延処理、25…1号受電遮断出力、26…2号受電遮断出力。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an accident line selection and protection device that selects an accident line in a system in which a plurality of power reception lines configured by a power receiving line and a power receiving transformer are operated in parallel by a power receiving transformer secondary.
[0002]
[Prior art]
Provision of multiple distribution lines from transmission lines via multiple transformers, installation of ground fault sequence switches for each distribution line, and test opening timing of the circuit breaker of the own distribution line depending on whether the circuit breaker is conducting By changing the time until the above, the two distribution lines are not interrupted in the same manner, and the distribution line in which the micro ground fault occurs is specified (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-103026). Alternatively, when a bus ground fault is detected, the bus breaker is opened after a predetermined time, and when the ground fault is no longer detected, the bus breaker is returned to open the protector breaker, and the network bus of the ground fault accident is disconnected. (Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-299087) A technique is known. Further, there is known an accident line selection relay device that selects a ground fault accident line of a system in which a plurality of power receiving lines including a receiving line and a receiving transformer are operated in parallel by a receiving transformer secondary.
[0003]
An accident line selection relay device for selecting such a ground fault accident line will be described with reference to a power receiving protection system diagram of FIG.
The power of the customer is supplied from a power transmission facility 1 of a power company through a plurality of power transmission lines via
[0004]
Next, the outline of the accident detection will be described with reference to the power receiving protection system diagram of FIG. For example, assuming that a ground fault has occurred at
[0005]
Further, for example, if a short circuit accident occurs at the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional faulty line selection protection device has no performance problem, but has the following problems with respect to equipment, cost, adjustment test, maintenance and inspection.
{Circle around (1)} A great burden is placed on the laying work and cost of communication cables, communication devices, etc. that link the protection device information for both sections at the power transmission end and the customer reception end.
{Circle around (2)} In the case of the current-balanced pilot wire method, fine adjustment in combination with both end devices and the actual communication path is required, adjustment tests such as inductance matching and impedance matching are difficult, and skill is required. Potential dangers are that surge and insulation measures may be inadequate.
(3) Periodic inspections for maintaining performance are restricted by the simultaneous execution by the electric power company and the customer side, and this is an increase in maintenance such as inspection of communication cables and communication devices.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide an accident line selection and protection device for a customer receiving terminal which is independently separated from a protection device for a transmitting terminal of a power company.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is an apparatus for selecting a faulty line selection relay device of a power receiving line of a power system in which a plurality of power receiving lines including a power receiving line and a transformer are operated in parallel. A power receiving ground fault detecting means for obtaining a ground fault current from a secondary current of an instrument current transformer connected to a primary neutral phase of a transformer and performing a comparison operation with an arbitrarily set value; Loop operating power receiving line detecting means for detecting a parallel operating state of a plurality of power receiving lines from the open / closed state of system equipment such as a disconnector and a circuit breaker of a bus cooperating with the power receiving lines, the respective power receiving ground fault detecting means and Line selection processing means for selecting a ground fault accident line based on the detection time of the power receiving ground fault detection result during loop operation based on the detection signal of the power receiving ground detection means during loop operation and the respective power receiving ground fault detection states. Characterized in that was.
[0009]
According to claim 1, the ground fault current is obtained from the secondary current of the current transformer for the instrument connected to the primary neutral phase of each power receiving transformer, and the calculated value is compared with an arbitrarily set value to perform a ground fault on the power receiving line. As a result of these detections, if any of the receiving lines is operating in parallel, a mismatch occurs in the detection of the ground fault between the receiving lines, and if this mismatch continues for an arbitrary period of time, the The line is determined to be a ground fault line.
[0010]
The invention according to
[0011]
According to
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a faulty line selection relay device for a power receiving line of a power system in which a plurality of power receiving lines composed of a power receiving line and a transformer are operated in parallel, for an instrument connected to each power receiving point. A secondary ground of the transformer, a zero-phase voltage of each power receiving circuit generated from a three-phase vector of the tertiary voltage, a power receiving ground fault detecting unit that performs a comparison operation with an arbitrarily set value, and a power receiving ground and Loop receiving power line detection means for detecting a parallel operation state of a plurality of power lines from the open / close state of system equipment such as a disconnector and a circuit breaker of a bus cooperating with each power receiving line, and the respective power receiving ground fault detecting means And a circuit for selecting a ground fault accident line based on the mismatching duration of the power receiving ground fault detection results during loop operation from the detection signal of the loop running power receiving line detecting means and the respective power receiving ground fault detection states. Characterized by comprising a selecting unit.
[0013]
According to the third aspect, the zero-phase voltage of each power receiving circuit generated from the three-phase vector of the secondary or tertiary voltage of the instrument transformer connected to each power receiving point is obtained, and a value set arbitrarily. Performs a comparison operation to detect ground faults in the power receiving line.As a result of these detections, when any of the power receiving lines is operating in parallel, a mismatch occurs in the detection of power ground faults between the power receiving lines, and this mismatch continues for an arbitrary period of time. In this case, the power receiving line on the ground fault detection side is determined to be the ground fault accident line.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a faulty line selection relay device for a power receiving line of a power system in which a plurality of power receiving lines composed of a power receiving line and a transformer are operated in parallel, for an instrument connected to each power receiving point. A voltage value of each power receiving line or an area generated from a three-phase vector is obtained from a secondary voltage of the transformer, and a power receiving voltage detecting unit that performs a comparison operation with an arbitrarily set value, each power receiving line and each power receiving line. A loop-operating power receiving line detecting means for detecting a parallel operation state of a plurality of power receiving lines from an open / close state of a system device such as a disconnector and a circuit breaker of a bus cooperating with the power receiving lines, and the respective power receiving voltage detecting means and the loop Circuit selection for selecting a short circuit fault line from the detection signal of the running power receiving line detection means and the duration of mismatch between the received voltage detection results during loop operation and each received voltage detection result Characterized by comprising a processing unit.
[0015]
According to the fourth aspect, each power receiving undervoltage is detected from the primary voltage of the measuring transformer secondary voltage of each power receiving transformer, and as a result of these detections, when any of the power receiving lines is operated in parallel, the power receiving lines are connected to each other. When a mismatch occurs in the detection of the under-voltage, and the mismatch continues for an arbitrary period of time, the power-receiving line on the under-voltage detection side is determined to be the short-circuit accident line.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a power receiving protection system diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a ground fault accident line selection process of the present invention, and FIG. 5 is a time chart of a ground fault accident line selection process of the present invention. is there.
[0017]
In FIG. 1, power of a customer is supplied from a power transmission facility 1 of a power company through a plurality of power transmission lines via
[0018]
The outline of the accident
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 attached to each block are the same as those in FIG. 1, and the operation information of the respective power receiving
[0019]
[Table 1]
[0020]
On the other hand, each information of the
[0021]
With reference to FIG. 5, a description will be given of an accident line selection processing time chart according to the present invention.
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 attached to each block are the same as those in FIG. 1. A plurality of power receiving lines are operated in parallel as necessary, such as an increase in load or uninterruptible switching of a power supply. If an accident (1) occurs at the
[0022]
That is, when the power transmitting
[0023]
As described above, the line
[0024]
FIG. 2 is a power receiving protection system diagram according to a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a ground fault accident line selection process of the present invention, and FIG. 5 is a time chart of a ground fault accident line selection process according to the present invention. is there.
[0025]
In FIG. 2, the power of the customer is supplied from a power transmission facility 1 of a power company through a plurality of power transmission lines via
[0026]
The outline of the accident
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 2 attached to each block are the same as in the description of FIG. 2. The operation information of the respective power receiving
[0027]
[Table 2]
[0028]
On the other hand, each information of the
[0029]
With reference to FIG. 5, a description will be given of an accident line selection processing time chart according to the present invention.
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 attached to each block are the same as those in FIG. 1. A plurality of power receiving lines are operated in parallel as necessary, such as an increase in load or uninterruptible switching of a power supply. If an accident (1) occurs at
[0030]
That is, when the power transmitting
[0031]
As described above, the line
[0032]
FIG. 3 is a power receiving protection system diagram according to the third embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a ground fault accident line selection process of the present invention, and FIG. 5 is a time chart of a ground fault accident line selection process according to the present invention.
[0033]
In FIG. 3, power of a customer is supplied from a power transmission facility 1 of a power company via a plurality of power transmission lines via
[0034]
The outline of the accident
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 3 attached to each block are the same as in the description of FIG. 3. The operation information of the respective power receiving
[0035]
[Table 3]
[0036]
On the other hand, each information of the
[0037]
With reference to FIG. 5, a description will be given of an accident line selection processing time chart according to the present invention.
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 3 attached to each block are the same as those in FIG. 3. A plurality of power receiving lines are operated in parallel as necessary, such as an increase in load or uninterruptible switching of the power receiving power supply. If an accident (1) occurs at the
[0038]
That is, when the power transmitting
[0039]
As described above, the line
[0040]
FIG. 6 is a schematic diagram of the short circuit fault line selection processing according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a time chart of the short circuit fault line selection processing according to the present invention.
In the power receiving protection system diagram of FIG. 1, if a short-circuit accident occurs at a
[0041]
The outline of the accident
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 attached to each block are the same as in the description of FIG. 1, and the operation information of the respective power reception
[0042]
[Table 4]
[0043]
On the other hand, each information of the
[0044]
A time chart of the accident line selection processing of the present invention will be described with reference to FIG.
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 attached to each block are the same as those in FIG. 1. A plurality of power receiving lines are operated in parallel as necessary, such as an increase in load or uninterruptible switching of a power supply. Assuming that short-circuit accident (1) occurs at
[0045]
On the other hand, the power receiving circuit breaker of the accident side transmission line is in the closed state, and the operation of the receiving voltage detection is continued. In other words, after the open circuit breaker at the transmission end of the power company is opened, the customer side system continues to detect the loop, the undervoltage detection of the power failure line continues, and the undervoltage detection of the healthy side recovers. 5), the return state is continued. Therefore, as described in the accident line selection processing of FIG. 6, after a given time td, the short circuit selection / disconnection command (6) is output, and the power-
[0046]
As described above, the line selection and
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the next-stage (two-stage) time period protection that is continuous with the interruption of the transmission end of the transmission end of the electric power company can be performed, so that relatively high-speed protection can be performed. The protection device can be simplified and the construction work can be greatly reduced. Further, since the detection of the ground fault overcurrent or the detection of the undervoltage, which is a basic single characteristic relay, is a main element, the adjustment test and the maintenance and inspection are simplified, the skill of the test adjustment is restricted, and the workability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a power receiving protection system diagram according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a power receiving protection system diagram according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a power receiving protection system diagram according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram of a ground fault accident line selection process of the present invention.
FIG. 5 is a time chart of an accident line selection process in FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic diagram of a short circuit fault line selection process according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a time chart of the accident line selection processing of FIG. 6;
FIG. 8 is a conventional power receiving protection system diagram.
[Explanation of symbols]
1 ... power transmission equipment of a power company, 2 ... transmission breaker of No. 3, 3 ... transmission breaker of No. 4, 4 ... short-circuit accident point of transmission line, 5 ... customer's No. 1 power receiving breaker, 6 ... of customer No.2 power receiving circuit breaker, 7 ... Consumer No.1 power receiving transformer, 8 ... Consumer No.2 power receiving transformer, 9 ... Consumer No.1 power receiving transformer secondary circuit breaker, 10 ... Consumer No.2 Power receiving transformer secondary circuit breaker, 11: customer bus breaker, 12: 1 transmission line section protection device, 13: 2 transmission line section protection device, 14: customer No. 1 power receiving undervoltage detection means, 15 ... Consumer's No. 2 power receiving undervoltage detecting means, 16 ... Power company's No. 1 power transmission protection means, 17 ... Power company's No. 2 power transmission protection means, 18 ... Short circuit accident line selection means of the present invention, 19 ... Power outage receiving power Line selection means, 20: Power receiving loop operation status detection processing, 21: No. 1 line fault judgment logical AND process, 22: No. 2 line fault judgment Logical processing, 23 ... 1 Accident determination delay process, 24 ... 2 Accident determination delay process, 25 ... 1 No. powered cutoff output, 26 ... 2 No. receiving blocking output.
Claims (4)
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