JP2005312180A - Digital protective relay system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディジタル保護リレーシステムに係り、特に、それぞれに電流差動リレーを設置した複数の負荷電気所と前記各電流差動リレーからの情報に基づき事故の有無を判定する演算手段を設置した電源変電所とを環状に接続して構成される環状系統(ループ系統)において、少なくとも1個所の電流差動リレーが動作不良になっても、送電系統を迅速かつ確実に保護する手段に関する。 The present invention relates to a digital protection relay system, and in particular, a plurality of load electric stations each provided with a current differential relay and a calculation means for determining the presence or absence of an accident based on information from each of the current differential relays. The present invention relates to a means for quickly and surely protecting a power transmission system even when at least one current differential relay becomes defective in a ring system (loop system) configured by connecting power supply substations in a ring shape.
従来は、1個所の電流差動リレーが動作不良になっても保護機能を喪失しないように、動作不良が発生した電流差動リレーからの電流データをゼロとし、本来は高速に動作する差動電流リレーに代えて、限時的に動作する過電流リレーを機能させていた。 Conventionally, the current data from the current differential relay in which the malfunction has occurred is set to zero so that the protection function is not lost even if one current differential relay malfunctions. Instead of the current relay, an overcurrent relay that operates for a limited time was made to function.
したがって、過電流リレーではトリップ動作に時間がかかる上に、他の電流差動リレーには誤った制御条件が伝送され、他の電流差動リレーの本来は不要な誤動作を招いてしまうこともあった。 Therefore, in the overcurrent relay, the trip operation takes time, and an incorrect control condition is transmitted to the other current differential relay, which may cause an unnecessary malfunction of the other current differential relay. It was.
そこで、動作不良となる直前の制御条件を互いに伝送し合い、他の電流差動リレーの不要な動作を招かないようにするディジタル保護リレーが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、動作不良になる直前の制御条件を伝送し合い、その制御条件に基づき保護動作を決定しているので、真の意味でのリアルタイム制御にはなっていない。すなわち、ある差動電流保護リレーが動作不良になった後に生じた事象に対しては、他の正常な差動電流リレーがその本来の高速性を確実には発揮できないという問題があった。 However, since the control conditions immediately before the operation failure are transmitted and the protection operation is determined based on the control conditions, the real-time control is not true. That is, there is a problem that other normal differential current relays cannot reliably exhibit the original high speed for an event that occurs after a certain differential current protection relay malfunctions.
本発明の目的は、少なくとも1個所の差動電流リレーが動作不良になっても、他の正常な差動電流リレーにその本来の高速性を発揮させ、送電系統を迅速かつ確実に保護する手段を備えたディジタル保護リレーシステムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a means for quickly and reliably protecting a power transmission system by causing other normal differential current relays to exhibit their original high speed even when at least one differential current relay becomes defective. A digital protection relay system comprising:
本発明は、上記目的を達成するために、電源変電所と複数の負荷電気所とを環状に接続し遮断器および変流器を各負荷電気所への送電線にそれぞれ設置し変流器からの電流の差に基づき遮断器を遮断させる電流差動リレーを各負荷電気所に対応させて設置し各電流差動リレーからの少なくとも電流および開閉器情報に基づき事故の有無を判定する演算手段を電源変電所に設置して構成されるディジタル保護リレーシステムにおいて、前記電源変電所の演算手段が、動作不良となった電流差動リレーの最も近い両隣の正常な電流差動リレーからの電流の差に基づき動作不良となった電流差動リレーに対応する遮断器を遮断させる信号を生成する手段を含むディジタル保護リレーシステムを提案する。 In order to achieve the above object, the present invention connects a power source substation and a plurality of load electric stations in a ring, and installs a circuit breaker and a current transformer on a transmission line to each load electric station, respectively. Calculating means for determining whether or not there is an accident based on at least current from each current differential relay and switch information; In a digital protection relay system configured to be installed in a power substation, the calculation means of the power substation has a current from a normal current differential relay nearest to both sides of the current differential relay that has malfunctioned. A digital protection relay system including means for generating a signal for interrupting a circuit breaker corresponding to a current differential relay that has malfunctioned based on the difference between the two is proposed.
主保護機能としての電流差動リレーに対する後備保護機能として、環状に接続された電源変電所と両隣の負荷電気所との間にそれぞれ遮断器を設けて、当該負荷電気所と遮断器とのそれぞれの間に限時的に動作する過電流保護リレーを設ける。 As a backup protection function for the current differential relay as the main protection function, a circuit breaker is provided between the power supply substation connected in a ring and the adjacent load electric station, and each of the load electric station and the circuit breaker An overcurrent protection relay that operates for a limited time is provided.
本発明においては、電流差動リレーが動作不良になっても、電源変電所の演算手段が、動作不良となった電流差動リレーの動作をロックし、その最も近い両隣の正常な電流差動リレーからの電流の差に基づき動作不良となった電流差動リレーに対応する遮断器を遮断させる信号を生成するので、両隣の電流差動リレーからの電流により、環状の送電系統を迅速かつ確実に保護できる。 In the present invention, even if the current differential relay becomes inoperable, the calculation means of the power supply substation locks the operation of the current differential relay that has become inoperable, and the nearest normal current differential on both sides thereof. Based on the difference in current from the relay, it generates a signal that shuts off the circuit breaker corresponding to the current differential relay that has malfunctioned. Can be protected.
また、過電流保護リレーによる後備保護機能も備えており、電流差動リレーによる保護が万一差動しなかった場合にも対応できる冗長性を確保している。 In addition, it has a back-up protection function with an overcurrent protection relay, ensuring redundancy to cope with the case where the current differential relay protection is not differential.
次に、図1を参照して、本発明によるディジタル保護リレーシステムの実施形態を説明する。図1は、本発明によるディジタル保護リレーシステムの一実施形態の系統構成を示すブロック図である。 Next, an embodiment of a digital protection relay system according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an embodiment of a digital protection relay system according to the present invention.
本実施形態のディジタル保護リレーシステムは、それぞれに電流差動リレー5を設置した複数の負荷電気所6(A〜E)と、各電流差動リレー5からの情報に基づき事故の有無を判定する(図示しない)演算手段を設置した電源変電所1とを環状に接続し、環状系統(ループ系統)を構成してある。
The digital protection relay system according to the present embodiment determines the presence or absence of an accident based on information from a plurality of load electrical stations 6 (A to E) each having a current
各負荷電気所6(A〜E)への上り下りの送電線には、遮断器2と変流器3とが対になってそれぞれ設置されている。各電流差動リレー5は、対になった変流器3の流入/流出電流の差が所定値に達したときは、対応する遮断器2を遮断させる。
Breakers 2 and
電源変電所1と負荷電気所6(A)との間および負荷電気所6(E)と電源変電所1との間には、遮断器2がそれぞれ設置されている。遮断器2と負荷電気所6(A)との間および負荷電気所6(E)と遮断器2との間には、変流器とその電流に応じて限時的に動作する過電流リレー4をそれぞれ設けてある。
Circuit breakers 2 are respectively installed between the power substation 1 and the load power station 6 (A) and between the load power station 6 (E) and the power source substation 1. Between the circuit breaker 2 and the load electric station 6 (A) and between the load electric station 6 (E) and the circuit breaker 2, an
過電流リレー4は、主保護機能としての電流差動リレー5が差動しないときのいわゆる後備保護機能であり、異常電流が発生し所定時間経過しても電流差動リレー5が対応する遮断器2を遮断しないときは、電源変電所1との間の各遮断器2を遮断させ、環状系統を保護する。
The
電源変電所1の演算手段は、少なくとも電流および開閉器情報を収集し、事故等の有無を判定する。 The computing means of the power supply substation 1 collects at least current and switch information and determines whether there is an accident or the like.
送電系統においては、落雷,地絡などによって送電線,負荷電気所6(A〜E)に事故が生じる場合のほかに、電流差動リレー5自体が動作不良になる場合もあることを想定し、対策をしておく必要がある。
In the power transmission system, it is assumed that the current
図1において、負荷電気所6(B)の電流差動リレー5が動作不良になった場合、従来は、保護機能を喪失しないように、動作不良が発生した負荷電気所6(B)の電流差動リレー5からの電流データをゼロとし、本来は高速に動作する差動電流リレー5に代えて、限時的に動作する過電流リレー4を機能させていた。
In FIG. 1, when the current
過電流リレー4では、遮断器2を遮断させるトリップ動作に時間がかかる上に、他の電流差動リレー5には誤った制御条件が伝送され、他の電流差動リレー5の本来は不要な誤動作を招いてしまうこともあった。
In the
一方、動作不良となる直前の制御条件を互いに伝送し合い、他の電流差動リレー5の不要な動作を招かないようにする方式では、動作不良になる直前の制御条件を伝送し合い、その制御条件に基づき保護動作を決定しているので、真の意味でのリアルタイム制御ではなく、負荷電気所6(B)の電流差動リレー5が動作不良になった後に生じた事象に対しては、他の負荷電気所6(A,C,D,E)の正常な差動電流リレー5がその本来の高速性を確実には発揮できないという問題があった。
On the other hand, in the method in which the control conditions immediately before the malfunction is transmitted to each other and the unnecessary operation of the other current
それぞれの負荷電気所6(A〜E)と電流差動リレー5との組合せにおいては、負荷電気所6のみの動作不良,電流差動リレー5のみの動作不良,負荷電気所6および電流差動リレー5の動作不良の3つの故障モードが考えられる。このうち、負荷電気所6のみが動作不良の場合は、正常な電流差動リレー5が保護機能を発揮する。
In the combination of each load electrical station 6 (A to E) and the current
これに対して、電流差動リレー5のみが動作不良,負荷電気所6および電流差動リレー5が動作不良の場合は、他の迅速かつ確実に動作する保護機能が必要となる。
On the other hand, when only the current
複数の負荷電気所6(A〜E)と電源変電所1とを環状に接続した環状系統(ループ系統)においては、負荷電気所6(B)が動作不良になると、少なくとも両隣の負荷電気所6(A),6(C)の変流器3にも電流の変化として捕捉される現象が生ずる。
In a ring system (loop system) in which a plurality of load electric stations 6 (A to E) and the power source substation 1 are connected in an annular shape, if the load electric station 6 (B) malfunctions, at least the load electric stations on both sides The phenomenon of being captured as a change in current also occurs in the
そこで、本発明においては、負荷電気所6(B)の動作不良の有無にかかわらず、この負荷電気所6(B)の故障した電流差動リレー5の動作をロックし、両隣の負荷電気所6(A),6(C)の変流器3の電流値をそれぞれの電流差動リレー5から電源変電所1の演算手段に取り込み、負荷電気所6(B)の動作不良の有無を判断し、その遮断器3の動作を制御する。
Therefore, in the present invention, the operation of the current
電流差動リレー5のみが動作不良の場合は、負荷電気所6(B)の遮断器3は遮断させないで、監視を継続する。
When only the current
負荷電気所6および電流差動リレー5が動作不良の場合は、負荷電気所6(A)および負荷電気所6(C)の正常な電流差動リレー5からの検出電流に基づいて、負荷電気所6(B)を含む電気所Aと電気所Cとの間の送電線を保護するため、高速トリップ信号を出力し、対象個所の遮断器2を遮断させる。
If the load
なお、電源変電所1に最も近い負荷電気所6(A)の電流差動リレー5が動作不良の場合は、負荷電気所6(E),6(B)の電流値をそれぞれの電流差動リレー5から電源変電所1の演算手段に取り込む。また、電源変電所1に最も近い負荷電気所6(E)の電流差動リレー5が動作不良の場合は、負荷電気所6(D),6(A)の電流値をそれぞれの電流差動リレー5から電源変電所1の演算手段に取り込む。
If the current
さらに、複数の電流差動リレー5が動作不良の場合は、両隣の負荷電気所6の電流値を正常な電流差動リレー5から電源変電所1の演算手段に取り込む。例えば、負荷電気所6(B)および負荷電気所6(C)の電流差動リレー5が動作不良の場合は、両隣の負荷電気所6(A),6(D)の電流値をそれぞれの正常な電流差動リレー5から電源変電所1の演算手段に取り込む。負荷電気所6(B)および負荷電気所6(D)の電流差動リレー5が動作不良の場合は、両隣の負荷電気所6(A),6(C),6(E)の電流値をそれぞれの正常な電流差動リレー5から電源変電所1の演算手段に取り込む。
Further, when the plurality of current
1 電源変電所
2 遮断器(CB)
3 変流器(CT)
4 過電流リレー(51Ry)
5 電流差動リレー(87Ry)
6 負荷電気所(A〜E)
1 Power substation 2 Circuit breaker (CB)
3 Current transformer (CT)
4 Overcurrent relay (51Ry)
5 Current differential relay (87Ry)
6 Load electric power stations (A to E)
Claims (2)
前記電源変電所の演算手段が、動作不良となった前記電流差動リレーの最も近い両隣の正常な前記電流差動リレーからの電流の差に基づき動作不良となった前記電流差動リレーに対応する遮断器を遮断させる信号を生成する手段を含むことを特徴とするディジタル保護リレーシステム。 A power source substation and a plurality of load electric stations are connected in a ring, and a circuit breaker and a current transformer are installed in a transmission line to each load electric station, and the circuit breaker is installed based on a difference in current from the current transformer. A current differential relay to be cut off is installed corresponding to each load electrical station, and calculation means for determining the presence or absence of an accident based on at least current from each current differential relay and switch information is installed in the power supply substation. In a digital protection relay system configured as follows:
The calculation means of the power supply substation corresponds to the current differential relay that has malfunctioned based on the difference in current from the normal current differential relay nearest to both sides of the current differential relay that has malfunctioned. A digital protection relay system comprising means for generating a signal for interrupting a circuit breaker.
環状に接続された前記電源変電所と両隣の前記負荷電気所との間にそれぞれ遮断器を設け、
当該負荷電気所と前記遮断器とのそれぞれの間に限時的に動作する過電流保護リレーを設けたことを特徴とするディジタル保護リレーシステム。
The digital protection relay system according to claim 1,
A circuit breaker is provided between each of the power substations connected in a ring and the adjacent load electric stations,
A digital protection relay system comprising an overcurrent protection relay that operates for a limited time between each of the load electric station and the circuit breaker.
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2004
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