JP2010259169A - Protective relay device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力系統に接続された電気設備に適用される保護継電装置に関する。 The present invention relates to a protective relay device applied to electrical equipment connected to a power system.
従来、電力系統に接続された電気設備に適用される装置であり、例えば電力系統側で事故が発生し電力系統側が無給電状態となったときに、電気設備を電力系統から切り離す手段を備えた単独運転検出装置と称される装置があった(例えば、特許文献1など)。 Conventionally, it is a device applied to electrical equipment connected to the power system, for example, provided with means for disconnecting the electrical equipment from the power system when an accident occurs on the power system side and the power system side becomes a non-powered state There was a device called an isolated operation detection device (for example, Patent Document 1).
この特許文献1に示された技術は、発電機に定期的に動揺信号を与え、この動揺信号が、電力系統との連系時には電力系統側の同期化力によって発電機出力中に吸収され、電力系統側が無給電状態になったときには発電機出力として現れることを応用したものである。なお、この特許文献1のように、発電機側に動揺信号を与えるなどをして、単独運転を能動的に検出する装置は、能動形単独運転検出装置または能動形単独運転防止装置と呼ばれている。 The technique shown in this Patent Document 1 periodically gives a sway signal to the generator, and this sway signal is absorbed into the generator output by the synchronization power on the power system side when connected to the power system, This is an application of the fact that it appears as a generator output when the power system is in a non-powered state. Note that, as in Patent Document 1, a device that actively detects an isolated operation by giving a shaking signal to the generator side is called an active isolated operation detection device or an active isolated operation prevention device. ing.
一方、このような複雑な手法を用いないものとしては、地絡過電圧継電器、不足電圧継電器、短絡方向継電器、および不足周波数継電器などからの動作信号により、電力系統との連系を解消する装置があった(例えば、特許文献2など)。 On the other hand, devices that do not use such a complicated method include a device that eliminates the interconnection with the power system by operating signals from a ground fault overvoltage relay, undervoltage relay, short-circuit direction relay, underfrequency relay, etc. (For example, Patent Document 2).
なお、上記特許文献1,2が想定する電気設備は、例えば電気設備構内に発電機が設置されている電気設備である。このような電気設備、すなわち、電力系統が無給電状態となったときに電気設備構内から電力系統側に電力を供給する可能性のある電気設備に対しては、その設置要件や技術要件が規定されている(例えば、非特許文献1など)。
In addition, the electric equipment which the said
ところが、上記特許文献1,2は、電気設備の即時解列を求めるものではないため、電力系統側の保護(電力系統内の事故除去)との協調および発電機の安全な停止などの制約により、動作時限は数百ミリ秒から数秒に亘るものであった。したがって、この動作時限の間では、電気設備構内から電力系統側に電力の供給を行う形態が継続することとなる。
However, since the
一方、電力系統側からの復旧(復電操作)は、迅速化が要求されており、復電時に電気設備内の発電機、電動機の内部位相角と電力系統側の電圧位相角との間にある値以上の位相差があると、機器の損傷の可能性があるので、電気設備の早期の解列が必要であった。 On the other hand, recovery (recovery operation) from the power system side is required to be quick, and during power recovery, the internal phase angle of the generator and motor in the electrical equipment and the voltage phase angle on the power system side If there is a phase difference greater than a certain value, there is a possibility of damage to the equipment, so an early disconnection of the electrical equipment was necessary.
また、上記特許文献1に代表される能動形単独運転防止装置は、複雑な制御回路を要するので、装置が大型化する等の欠点があった。 In addition, the active isolated operation prevention device represented by Patent Document 1 requires a complicated control circuit, and thus has a drawback that the device is enlarged.
また、上記特許文献1,2による従来手法では、電気設備内の発電容量と負荷のバランスがとれているはずの状態にも関わらず、電力系統に電力を供給することになり、電気設備内のバランスを崩すことになるなどの欠点もあった。
Moreover, in the conventional methods according to
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置の構成を複雑化することなく、電気設備の早期の解列および電力系統の迅速な復旧を可能とする保護継電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a protective relay device that enables early disconnection of electrical equipment and quick restoration of a power system without complicating the configuration of the device. For the purpose.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる保護継電装置は、電力系統に接続され、少なくとも1台の発電機を含む電気設備に適用される保護継電装置において、前記電気設備内には、前記電力系統との連系点の電圧低下を検出する不足電圧検出部と、前記連系点における電圧周波数比(V/F)を検出するV/F検出部と、が設けられており、前記不足電圧検出部が前記連系点の電圧低下を検出し、且つ、前記V/F検出部が検出した電圧周波数比が正常である場合に、前記電力系統と前記電気設備との連系を遮断することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a protective relay device according to the present invention is connected to an electric power system and applied to an electrical facility including at least one generator. In the electrical equipment, there are an undervoltage detection unit that detects a voltage drop at a connection point with the power system, and a V / F detection unit that detects a voltage frequency ratio (V / F) at the connection point. The power system and the electrical equipment when the undervoltage detection unit detects a voltage drop at the interconnection point and the voltage frequency ratio detected by the V / F detection unit is normal. It is characterized by cutting off the connection with.
本発明にかかる保護継電装置によれば、装置の構成を複雑化することなく、電気設備の早期の解列および電力系統の迅速な復旧を可能とする保護継電装置を提供することができるという効果を奏する。 According to the protective relay device according to the present invention, it is possible to provide a protective relay device that enables early disconnection of electrical equipment and quick restoration of the power system without complicating the configuration of the device. There is an effect.
以下に添付図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる保護継電装置を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a protective relay device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる保護継電装置が適用される電気設備を含んだ電力系統の全体構成図である。図1において、発電機15が設置される電気設備6および、発電機が設置されていない電気設備7の双方が、送電線3を介して電力系統の変電所1,5に接続されている。変電所1,5は、送電線事故時の遮断用として送り出し遮断器2,4がそれぞれ設置されるとともに、発電機が設置される電気設備6、および発電機が設置されていない電気設備7は、電力系統との連系点において、第1の遮断器である連系点遮断器8をそれぞれ備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power system including electrical equipment to which a protective relay device according to a first embodiment of the present invention is applied. In FIG. 1, both the
電気設備6は、電力の分配接続のための受電点母線9を備え、受電点母線9より電気設備内変圧器16を介して接続される負荷17および発電機15を有している。なお、発電機15は、第2の遮断器である接続点遮断器14を介して電気設備内変圧器16に接続される構成である。
The
受電点母線9には、計器用変圧器10を介して不足電圧継電器11およびV/F継電器12が接続されている。ここで、V/F継電器12は、電圧と周波数との比(電圧周波数比)を整定値と比較する継電器である。
An
なお、図1中に模式的に示した太線矢印は、不足電圧継電器11およびV/F継電器12から連系点遮断器8に対して出力される遮断信号(連系点遮断信号)13を表している。
In addition, the thick line arrow schematically shown in FIG. 1 represents the interruption signal (interconnection point interruption signal) 13 output from the
また、発電機が接続されていない電気設備7には、別の電気設備である負荷18が接続される構成を示している。
Moreover, the structure by which the
図2は、本発明の実施の形態1にかかる保護継電装置にて適用される論理回路(連系点遮断信号生成回路)の構成を示す図である。図2に示すように、不足電圧継電器11の出力は否定端子付き論理積回路19の一方の入力端子に入力され、V/F継電器12の出力は否定端子付き論理積回路19の他方の入力端子(否定端子)に入力され、否定端子付き論理積回路の出力が連系点遮断信号13となる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a logic circuit (interconnection point cutoff signal generation circuit) applied in the protective relay device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the output of the
つぎに、実施の形態1にかかる保護継電装置の動作について説明する。ここでは、まず、背景技術の段落「0008」に記載した事象に関する説明を簡単に行う。 Next, the operation of the protective relay device according to the first embodiment will be described. Here, first, a brief description of the phenomenon described in the paragraph “0008” of the background art will be given.
電力系統の送電線3にて、事故が発生した場合を想定する。このとき、変電所1,5に設置された保護リレー(図示省略)によって変電所1,5に設けられた送電線送り出し遮断器2,4が遮断される。一方、変電所1,5は、一定時間後に送電線送り出し遮断器2,4を投入して送電線3を再課電(再閉路)する。したがって、再課電の際、送電線3の事故が復旧されておれば、そのまま接続されている電気設備に電力が供給(復電)されることとなる。なお、送電線3が再閉路されるまでの期間は、電気設備6,7は、送電線3に接続されたままの状態となる。
Assume that an accident occurs in the transmission line 3 of the power system. At this time, the power
ここで、例えば電気設備6のように設備内に発電機がある場合は、この状態で、送電線3への事故電流を供給することになる場合と、事故が軽微であり、自然消滅後、他の電気設備に電力を供給することになる場合とがある。後者の場合、電力系統に接続される機器のうち、負荷を接続して回転している電動機などは電圧低下により急速に失速し停止するなどで自動脱落する一方で、発電機の発電力と負荷とがバランスし、一定の発電力と一定の負荷との間で平衡が成り立ち、電圧低下状態にもかかわらず低周波数で運転継続される場合があった。
Here, for example, when there is a generator in the facility as in the
なお、上記のような運転状態は、発電機にとっては異常状態であるが、周波数が低いのみであり、過励磁等の他の異常はない状態である。一方、この運転状態は、機械的損傷回避のために発電機保護が必要となる領域での運転となるため、必然的に発電機停止は発電機の機械的耐量に合わせた低速度で行われることとなり、課電状態が長時間(数秒以上)となることがあった。 Note that the operating state as described above is an abnormal state for the generator, but only the frequency is low, and there is no other abnormality such as overexcitation. On the other hand, since this operation state is an operation in an area where the generator protection is necessary to avoid mechanical damage, the generator is necessarily stopped at a low speed according to the mechanical tolerance of the generator. As a result, the power application state may be long (several seconds or more).
この運転状態のときに、電力系統側で再閉路を行うと、周波数差および位相差が発生している状態での復電となり、発電機に過大なストレスが印加されるため、再閉路時間を長時間化する必要がある。 If re-closing is performed on the power system side in this operating state, power is restored in the state where the frequency difference and phase difference are generated, and excessive stress is applied to the generator. It is necessary to increase the time.
そこで、発電機が正常である状態のときに、電圧が異常状態であることを検出することで、電力系統との連系を遮断するというのが、本実施の形態における保護継電装置の要旨である。 Thus, when the generator is in a normal state, detecting that the voltage is in an abnormal state and thereby disconnecting the connection with the power system is the gist of the protective relay device in this embodiment. It is.
図1に戻り、保護継電装置の動作の説明を続ける。変電所1,5の送り出し遮断器2,4が開放された場合でも、送電線3を介して電気設備6と電気設備7とは電気的に接続された状態下にある。この状態で、発電機15は、自身の電気設備6内の負荷17と、電気設備7内の負荷18とに必要な電力を供給している。状況にもよるが、発電機15は、一般的に、負荷17,18に定格電力を供給する能力を有してはいない。しかしながら、電圧が低下した場合であり、且つ、負荷17,18が、例えば定抵抗負荷のような場合には、需給バランスがとれる場合がある。このとき、発電機15は、前述のように、周波数が低下した状態にあるものの、励磁的には正常である。したがって、V/F継電器12は、電圧に対する周波数比が規定範囲内にあるため不動作であり、不足電圧継電器11は、電圧が低下しているので動作となる。
Returning to FIG. 1, the description of the operation of the protective relay device will be continued. Even when the sending
不足電圧継電器11が動作、V/F継電器12が不動作であるとき、否定端子付き論理積回路19は「真」となり、連系点遮断信号13が出力されることになる。また、この連系点遮断信号13により連系点遮断器8は遮断され、送電線3に接続される電源はなくなる。よって、送電線3は、完全な無給電状態となる。
When the
ここで、上述した非特許文献1である「系統連系規程」に記載されている技術事項に従えば、不足電圧継電器を動作させることは必須である。したがって、上記のように需給バランスがとれた状態の運転が継続した場合、電気設備6は、いずれ電力系統から解列されることとなる。
Here, according to the technical matter described in the “system interconnection regulations” that is Non-Patent Document 1 described above, it is essential to operate the undervoltage relay. Therefore, when the operation in a state where supply and demand is balanced as described above continues, the
しかしながら、「系統連系規程」のみを遵守した保護継電装置と、実施の形態1の保護継電装置との決定的な違いは、送電線3を完全な無給電状態とする時間の差異である。すなわち、実施の形態1の保護継電装置によれば、過渡的な確認時間後に電力系統からの解列が可能であるのに対し、「系統連系規程」のみを遵守した保護継電装置では、電力系統からの解列が遅延する。 However, the decisive difference between the protective relay device that complies only with the “system interconnection regulations” and the protective relay device of the first embodiment is the difference in the time during which the power transmission line 3 is in a completely non-powered state. is there. That is, according to the protective relay device of the first embodiment, disconnection from the power system is possible after a transient confirmation time, whereas in the protective relay device that only complies with the “system interconnection regulations”, The disconnection from the power system is delayed.
このように実施の形態1の保護継電装置によれば、送電線3が無給電状態となり、発電機15が低電圧および低周波数での運転状態となったとき、発電機15が設置されている電気設備6を送電線3から速やかに解列することが可能となる。
As described above, according to the protective relay device of the first embodiment, when the power transmission line 3 is in a non-powered state and the
実施の形態2.
実施の形態1では、発電機15の定格電力より、負荷17,18の負荷容量の方が大きい場合を想定しているが、実施の形態2は、実施の形態1とは逆に、発電機15の定格電力が負荷17,18の負荷容量より大きい場合を想定したものであり、本実施の形態に対応した論理回路(連系点遮断信号生成回路)の構成を図3に示している。具体的に、図3では、図2の不足電圧継電器11に代えて、過電圧継電器20が否定端子付き論理積回路19に接続される構成としている。
In the first embodiment, it is assumed that the load capacities of the
つぎに、実施の形態2にかかる保護継電装置の動作について説明する。実施の形態1では、発電機15の定格電力が負荷17,18の負荷容量より小さいため、電圧が低下して、需給バランスがとれる状況を示した。一方、発電機15の定格電力が負荷17,18の負荷容量より大きい場合は、電圧が上昇して需給バランスがとれることとなる。このため、需給バランスがとれた状態では、過電圧継電器20は動作し、V/F継電器12は不動作となる。このとき、否定端子付き論理積回路19は「真」となり、連系点遮断信号13が出力される。また、この連系点遮断信号13により連系点遮断器8は遮断され、送電線3に接続される電源はなくなる。よって、送電線3は、完全な無給電状態となる。
Next, the operation of the protective relay device according to the second embodiment will be described. In the first embodiment, since the rated power of the
なお、実施の形態1で説明したように、「系統連系規程」のみを遵守した保護継電装置であっても、ある程度の時間の経過後に、電気設備6は電力系統から解列される。しかしながら、「系統連系規程」のみを遵守した保護継電装置と、実施の形態2の保護継電装置とを比較すると、送電線3を完全な無給電状態とする時間に大きな差異が生ずる。すなわち、実施の形態2の保護継電装置によれば、過渡的な確認時間後に電力系統からの解列が可能であるのに対し、「系統連系規程」のみを遵守した保護継電装置では、電力系統からの解列が遅延する。
As described in the first embodiment, even if the protection relay device complies only with the “system interconnection regulations”, the
このように実施の形態2の保護継電装置では、送電線3が無給電状態となり、発電機15が過電圧および過周波数での運転状態となったとき、発電機15が設置されている電気設備6を送電線3から速やかに解列することが可能となる。
As described above, in the protective relay device of the second embodiment, when the power transmission line 3 is in a non-powered state and the
実施の形態3.
実施の形態1では、不足電圧継電器11およびV/F継電器12を具備する保護継電装置について説明したが、それらを設ける相数に関する言及はしていない。なお、「系統連系規程」では、検出の確実化のため、相数は3相を基準として定めている。そこで、実施の形態3の保護継電装置では、「系統連系規程」が要求する同等の機能を具現するため、不足電圧継電器11とV/F継電器12とで、使用する相を違えることにより、1種類の継電器が他相を使用するのと同等の効果を生じさせる構成を開示する。なお、図4に示す構成がその一例を示すものであり、不足電圧継電器11をab相に配置し、V/F継電器12をbc相に配置している。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the protective relay device including the
つぎに、実施の形態3にかかる保護継電装置の動作について説明する。図4において、計器用変圧器10のa相に異常があった場合、V/F継電器12は異常を検知しないのに対し、不足電圧継電器11は異常を検知する。また、計器用変圧器10のb相に異常があった場合、V/F継電器12および不足電圧継電器11の双方が異常を検知する。さらに、計器用変圧器10のc相に異常があった場合、a相のときとは逆に、不足電圧継電器11は異常を検知せず、V/F継電器12は異常を検知する。
Next, the operation of the protective relay device according to the third embodiment will be described. In FIG. 4, when there is an abnormality in the phase a of the
このように、実施の形態3の保護継電装置によれば、各継電器を全ての相に設置することなく、各相の異常を検出することができるので、装置構成を複雑化することなく、電気設備の早期の解列および電力系統の迅速な復旧が可能となる。 Thus, according to the protective relay device of the third embodiment, since each phase can be detected without installing each relay in all phases, without complicating the device configuration, Early disconnection of electrical equipment and quick restoration of the power system are possible.
なお、本実施の形態では、不足電圧継電器とV/F継電器とで使用する相を違えた構成を例示したが、過電圧継電器とV/F継電器とで使用する相を違えた構成とすることも可能であり、本実施の形態と同様の効果が得られる。 In the present embodiment, the configuration in which the phases used in the undervoltage relay and the V / F relay are different is illustrated, but the phase used in the overvoltage relay and the V / F relay may be different. It is possible and the same effect as this embodiment can be obtained.
実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4にかかる保護継電装置が適用される電気設備を含んだ電力系統の全体構成図である。図1との相違点は、太線矢印で示した発電機遮断信号21が追加されていることにある。すなわち、図5では、連系点遮断器8に向けて連系点遮断信号13が出力され、接続点遮断器14に向けて発電機遮断信号21が出力される実施形態が示されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a power system including electrical equipment to which the protective relay device according to the fourth embodiment of the present invention is applied. The difference from FIG. 1 is that a
図6は、本発明の実施の形態4にかかる保護継電装置にて適用される論理回路(連系点遮断信号生成回路および発電機遮断信号生成回路)の構成を示す図である。図6に示すように、不足電圧継電器11の出力は否定端子付き論理積回路19の一方の入力端子に入力され、V/F継電器12の出力は否定端子付き論理積回路19の他方の入力端子(否定端子)に入力され、否定端子付き論理積回路の出力が連系点遮断信号13となる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a logic circuit (a connection point cutoff signal generation circuit and a generator cutoff signal generation circuit) applied in the protection relay device according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the output of the
また、論理積回路19の出力が論理積回路22の一方の入力端子に入力され、連系点遮断信号13が論理積回路22の他方の入力端子に入力され、論理積回路22の出力が発電機遮断信号21となる。
Further, the output of the AND
つぎに、実施の形態4にかかる保護継電装置の動作について説明する。なお、連系点遮断器8を遮断するまでの動きは、実施の形態1と同様であり、説明を省略する。連系点遮断信号13が出力され連系点遮断器8が遮断されると、電気設備6は電力系統の送電線3からは解列された状態となっているので、発電機15は、電気設備6内の負荷17に電力を供給していることとなる。また、送電線3に接続される電源はなくなり、送電線3は完全な無給電状態となる。
Next, the operation of the protective relay device according to the fourth embodiment will be described. In addition, the operation | movement until it interrupts | blocks the connection
このとき、不足電圧継電器11およびV/F継電器12の状態が変わらなければ、否定端子付き論理積回路19の動作出力は継続するので、論理積回路22の条件が成立して発電機遮断信号21が出力される。すなわち、連系点遮断信号13が出力されてから、不足電圧継電器11およびV/F継電器12の状態が変化しなければ、連系点遮断信号13の出力に引き続き、発電機遮断信号21が出力されることになる。
At this time, if the states of the
なお、発電機保護に関する技術を開示した従来技術として、例えば「電気学会技術報告 第898号」がある(以下、非特許文献2と称する)。この非特許文献2によれば、発電機は、過電圧あるいは周波数低下に対し励磁損失が増大するので、V/Fを測定し、測定したV/Fに基づいて当該発電機の耐量を超えない制御が可能である旨記載されている。したがって、不足電圧継電器11が動作し、V/F継電器12も動作するような状態になれば、発電機15は、いずれ停止されることになる。
In addition, as a prior art which disclosed the technique regarding generator protection, there exists "the Institute of Electrical Engineers technical report 898", for example (henceforth Nonpatent literature 2). According to
しかしながら、非特許文献2の技術を適用した保護継電装置と、実施の形態4の保護継電装置との決定的な違いは、発電機15の切り離しを判断する時間の差異である。すなわち、実施の形態4の保護継電装置によれば、過渡的な確認時間後に発電機の動作を停止する制御が可能であるのに対し、非特許文献2の技術を適用した保護継電装置では、発電機の動作を停止させる制御が遅延する。
However, the decisive difference between the protective relay device to which the technique of
このように、実施の形態4の保護継電装置によれば、送電線3が無給電状態となり、発電機15が低電圧および低周波数での運転状態となったとき、発電機15の動作を速やかに停止することが可能となる。
As described above, according to the protective relay device of the fourth embodiment, when the transmission line 3 is in the non-feed state and the
なお、本実施の形態では、発電機15の動作を速やかに停止する際に、接続点遮断器14を遮断するようにしたが、この制御に限定されるものではない。例えば、発電機15の動作を速やかに停止することができる他の制御装置(図示省略)に対して制御信号を出力することでもよく、本実施の形態と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the
実施の形態5.
実施の形態4では、電気設備6が電力系統から解列後、発電機15の定格電力より、負荷17,18の負荷容量の方が大きい場合を想定しているが、実施の形態5は、実施の形態4とは逆に、発電機15の定格電力が負荷17,18の負荷容量より大きい場合を想定したものであり、本実施の形態に対応した論理回路(連系点遮断信号生成回路および発電機遮断信号生成回路)の構成を図7に示している。具体的に、図7では、図6の不足電圧継電器11に代えて、過電圧継電器20が否定端子付き論理積回路19に接続される構成としている。
In the fourth embodiment, it is assumed that the load capacity of the
つぎに、実施の形態5にかかる保護継電装置の動作について説明する。実施の形態4では、発電機15の定格電力が負荷17,18の負荷容量より小さいため、電圧が低下して、需給バランスがとれる状況を示した。一方、発電機15の定格電力が負荷17,18の負荷容量より大きい場合は、電圧が上昇して需給バランスがとれることとなる。このため、需給バランスがとれた状態では、過電圧継電器20は動作し、V/F継電器12は不動作となる。このとき、否定端子付き論理積回路19は「真」となり、連系点遮断信号13が出力される。また、この連系点遮断信号13により連系点遮断器8は遮断され、送電線3に接続される電源はなくなる。よって、送電線3は、完全な無給電状態となる。
Next, the operation of the protective relay device according to the fifth embodiment will be described. In the fourth embodiment, since the rated power of the
また、このとき、過電圧継電器20およびV/F継電器12の状態が変わらなければ、否定端子付き論理積回路19の動作出力は継続するので、論理積回路22の条件が成立して発電機遮断信号21が出力される。すなわち、連系点遮断信号13が出力されてから、過電圧継電器20およびV/F継電器12の状態が変化しなければ、連系点遮断信号13の出力に引き続き、発電機遮断信号21が出力されることになり、発電機15の動作を速やかに停止することが可能となる。
At this time, if the state of the
このように、実施の形態5の保護継電装置によれば、送電線3が無給電状態となり、発電機15が過電圧および過周波数での運転状態となったとき、発電機15の動作を速やかに停止することが可能となる。
As described above, according to the protective relay device of the fifth embodiment, when the power transmission line 3 is in a non-powered state and the
なお、本実施の形態では、発電機15の動作を速やかに停止する際に、接続点遮断器14を遮断するようにしたが、この制御に限定されるものではない。例えば、発電機15の動作を速やかに停止することができる他の制御装置(図示省略)に対して制御信号を出力することでもよく、本実施の形態と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the
また、上記実施の形態4,5では、電気設備6が電力系統から解列される前後の動作状態が継続する場合について説明したが、それらの動作状態に限定されるものではなく、電気設備6が電力系統から解列される原因の現象と、電気設備6が電力系統から解列後の現象が異なっていても構わない。すなわち、実施の形態1の制御が行われた後に、実施の形態5の制御が行われることでもよいし、これとは逆に、実施の形態2の制御が行われた後に、実施の形態4の制御が行われることでもよい。
Moreover, although the said
実施の形態6.
図8は、本発明の実施の形態6にかかる保護継電装置にて適用される論理回路(連系点遮断信号生成回路および発電機遮断信号生成回路)の構成を示す図である。図6に示した実施の形態4の論理回路との相違点は、論理積回路22を省略した点にある。すなわち、実施の形態6の論理回路では、連系点遮断信号13の出力と同時に発電機遮断信号21が出力されるよう構成されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a logic circuit (interconnection point cutoff signal generation circuit and generator cutoff signal generation circuit) applied in the protective relay device according to the sixth embodiment of the present invention. The difference from the logic circuit of the fourth embodiment shown in FIG. 6 is that the AND
つぎに、実施の形態6にかかる保護継電装置の動作について説明する。連系点遮断器8を遮断するまでの動きは、実施の形態4と同様であり、説明を省略する。
Next, the operation of the protective relay device according to the sixth embodiment will be described. The movement until the
一方、実施の形態6の保護継電装置は、連系点遮断信号13の出力と同時に発電機遮断信号21が出力される構成であるため、送電線3からの電気設備6の解列が行われると共に、発電機15の停止制御が即時に行われることになる。
On the other hand, the protective relay device of the sixth embodiment is configured such that the
したがって、実施の形態6の保護継電装置によれば、実施の形態1〜5の保護継電装置と比べて、送電線3が無給電状態となった後における発電機15の停止制御をより迅速に行うことができるという効果が得られる。
Therefore, according to the protective relay device of the sixth embodiment, compared with the protective relay device of the first to fifth embodiments, the stop control of the
なお、本実施の形態では、発電機15の動作を速やかに停止する際に、接続点遮断器14を遮断するようにしたが、この制御に限定されるものではない。例えば、発電機15の動作を速やかに停止することができる他の制御装置(図示省略)に対して制御信号を出力することでもよく、本実施の形態と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the
実施の形態7.
実施の形態6では、発電機15の定格電力より、負荷17,18の負荷容量の方が大きい場合を想定しているが、実施の形態7は、実施の形態6とは逆に、発電機15の定格電力が負荷17,18の負荷容量より大きい場合を想定したものであり、本実施の形態に対応した論理回路(連系点遮断信号生成回路および発電機遮断信号生成回路)の構成を図9に示している。具体的に、図9では、図8の不足電圧継電器11に代えて、過電圧継電器20が否定端子付き論理積回路19に接続される構成としている。
In the sixth embodiment, it is assumed that the load capacities of the
つぎに、実施の形態7にかかる保護継電装置の動作について説明する。実施の形態6では、不足電圧継電器11が動作し、V/F継電器12が不動作となるとき、連系点遮断信号13および発電機遮断信号21の双方が出力される制御態様を示したが、実施の形態7は、過電圧継電器20が動作し、V/F継電器12が不動作となるとき、連系点遮断信号13および発電機遮断信号21の双方が出力される制御態様となる。
Next, the operation of the protective relay device according to the seventh embodiment will be described. In the sixth embodiment, the control mode in which both the connection
したがって、実施の形態7の保護継電装置によれば、実施の形態1〜5の保護継電装置と比べて、送電線3が無給電状態となった後における発電機15の停止制御をより迅速に行うことができるという効果が得られる。
Therefore, according to the protective relay device of the seventh embodiment, compared with the protective relay device of the first to fifth embodiments, the stop control of the
なお、本実施の形態では、発電機15の動作を速やかに停止する際に、接続点遮断器14を遮断するようにしたが、この制御に限定されるものではない。例えば、発電機15の動作を速やかに停止することができる他の制御装置(図示省略)に対して制御信号を出力することでもよく、本実施の形態と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the
実施の形態8.
図10は、本発明の実施の形態8にかかる保護継電装置が適用される電気設備を含む電力系統における部分構成図であり、図5に示した全体構成図のうち、図5との相違点である電気設備6の部分を示したものである。ここで、図5との相違点は、接続点遮断器を介して接続される発電機の数を複数とした点にある。詳細には、接続点遮断器23を介して接続される発電機24および、接続点遮断器25を介して接続される発電機26が追加接続されている。なお、実施の形態8は、発電機15,24,26によるトータルの定格電力が負荷17の負荷容量より大きい場合を想定したものである。
FIG. 10 is a partial configuration diagram of an electric power system including an electrical facility to which the protective relay device according to the eighth embodiment of the present invention is applied, and is different from FIG. 5 in the overall configuration diagram shown in FIG. The part of the
つぎに、実施の形態8にかかる保護継電装置の動作について説明する。なお、連系点遮断器8を遮断するまでの動きは、実施の形態1,4などと同様であり、説明を省略する。連系点遮断信号13が出力され連系点遮断器8が遮断されると、電気設備6は電力系統の送電線3(図5等参照)からは解列された状態となっているので、発電機15,24,26は、電気設備6内の負荷17に電力を供給していることとなる。
Next, the operation of the protective relay device according to the eighth embodiment will be described. The movement until the
ここで、図10のように発電機が複数個接続されている場合、発電機の遮断制御として、例えば接続点遮断器14,23,25の順で、順次遮断することにする。このような制御を行った場合、遮断制御の途中で、過電圧が解消されることになる。その結果、過電圧継電器20が復帰すると、その後の遮断は行われなくなる。本制御により、発電機は、継続運転可能な状態にあり、その後他の制御により発電機が遮断或いは停止されることはなく、電気設備6内の負荷17が安全に運転継続される状態となる。
Here, when a plurality of generators are connected as shown in FIG. 10, as the generator cutoff control, for example, the
なお、本実施の形態では、発電機15,24,26のうちの1つ以上を速やかに停止する際に、接続点遮断器14,23,25の1つ以上を順次遮断するようにしたが、この制御に限定されるものではない。例えば、発電機15,24,26の動作を速やかに停止することができる他の制御装置(図示省略)に対して制御信号を出力することでもよく、本実施の形態と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, when one or more of the
実施の形態9.
図11は、本発明の実施の形態9にかかる保護継電装置が適用される電気設備を含む電力系統における部分構成図であり、図5に示した全体構成図のうち、図5との相違点である電気設備6の部分を示したものである。ここで、図5との相違点は、負荷遮断器を介して接続される負荷の数を複数とした点にある。詳細には、負荷遮断器28を介して接続される負荷30が追加接続されている。なお、実施の形態9は、発電機15による定格電力が負荷17,30,31の負荷容量より小さい場合を想定したものである。
FIG. 11 is a partial configuration diagram of an electric power system including an electrical facility to which the protective relay device according to the ninth embodiment of the present invention is applied. Of the entire configuration diagram shown in FIG. The part of the
つぎに、実施の形態9にかかる保護継電装置の動作について説明する。なお、連系点遮断器8を遮断するまでの動きは、実施の形態1,4などと同様であり、説明を省略する。連系点遮断信号13が出力され連系点遮断器8が遮断されると、電気設備6は電力系統の送電線3(図5等参照)からは解列された状態となっているので、発電機15は、電気設備6内の負荷17,30,31に電力を供給していることとなる。
Next, the operation of the protective relay device according to the ninth embodiment will be described. The movement until the
ここで、図11のように負荷が複数個接続されている場合、負荷の遮断制御として、例えば負荷遮断器27,28,29の順で、順次遮断することにする。このような制御を行った場合、遮断制御の途中で、不足電圧が解消されることになる。その結果、不足電圧継電器11が復帰すると、その後の遮断は行われなくなる。本制御により、発電機は、継続運転可能な状態にあり、その後他の制御により負荷が遮断されることはなく、電気設備6内の一定負荷が安全に運転継続される状態となる。
Here, when a plurality of loads are connected as shown in FIG. 11, as the load breaking control, for example, the
なお、本実施の形態では、負荷17,30,31のうちの1つ以上を速やかに停止する際に、負荷遮断器27,28,29の1つ以上を順次遮断するようにしたが、この制御に限定されるものではない。例えば、負荷遮断器27,28,29を速やかに停止することができる他の制御装置(図示省略)に対して制御信号を出力することでもよく、本実施の形態と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, one or more of the
また、上記実施の形態1〜9では、電力系統との連系点における不足電圧の検出機能、当該連系点における過電圧検出機能および、当該連系点における電圧周波数比の検出機能を、不足電圧継電器11、過電圧継電器20およびV/F継電器12に担任させる実施形態について説明したが、これら各継電器を用いずに、連系点における不足電圧の検出機能を有する不足電圧検出部、連系点における過電圧の検出機能を有する過電圧検出部および、連系点における電圧周波数比(V/F)の検出機能を有する電圧周波数比(V/F)検出部を各実施の形態の実施態様に応じて適宜設ける構成であっても構わない。
In the first to ninth embodiments, the undervoltage detection function at the connection point with the power system, the overvoltage detection function at the connection point, and the voltage frequency ratio detection function at the connection point are provided as undervoltage. Although the embodiment in which the
以上のように、本発明にかかる保護継電装置は、装置の構成を複雑化することなく、電気設備の早期の解列および電力系統の迅速な復旧を可能とする発明として有用である。 As described above, the protective relay device according to the present invention is useful as an invention that enables early disconnection of electrical equipment and quick restoration of a power system without complicating the configuration of the device.
1,5 変電所
2,4 遮断器
3 送電線
6,7 電気設備
8 連系点遮断器(第1の遮断器)
9 受電点母線
10 計器用変圧器
11 不足電圧継電器
12 V/F継電器
13 連系点遮断信号
14,23,25 接続点遮断器(第2の遮断器)
15,24,26 発電機
16 電気設備内変圧器
17,18,30,31 負荷
19 否定端子付き論理積回路
20 過電圧継電器
21 発電機遮断信号
22 論理積回路
27,28,29 負荷遮断器
1,5
9
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記電気設備内には、前記電力系統との連系点の電圧低下を検出する不足電圧検出部と、前記連系点における電圧周波数比(V/F)を検出するV/F検出部と、が設けられており、
前記不足電圧検出部が前記連系点の電圧低下を検出し、且つ、前記V/F検出部が検出した電圧周波数比が正常である場合に、前記電力系統と前記電気設備との連系を遮断することを特徴とする保護継電装置。 In a protective relay device connected to an electric power system and applied to electrical equipment including at least one generator,
In the electrical equipment, an undervoltage detection unit that detects a voltage drop at a connection point with the power system, a V / F detection unit that detects a voltage frequency ratio (V / F) at the connection point, Is provided,
When the undervoltage detection unit detects a voltage drop at the connection point and the voltage frequency ratio detected by the V / F detection unit is normal, the connection between the power system and the electrical equipment is established. A protective relay device characterized by being cut off.
前記負荷を順次遮断し、前記連系点の不足電圧が解消したときに、前記負荷に対する遮断制御を停止することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の保護継電装置。 When a plurality of loads are connected in the electrical equipment,
The protective relay device according to any one of claims 1 to 4, wherein the load is sequentially cut off, and the cut-off control for the load is stopped when an insufficient voltage at the interconnection point is resolved.
前記電気設備内には、不足電圧継電器およびV/F継電器が設けられると共に、前記不足電圧検出部の機能は前記不足電圧継電器によって具現され、前記V/F検出部の機能は前記V/F継電器によって具現される構成であるとき、
前記第1の遮断器が動作して前記電力系統と前記電気設備との連系が遮断されているとき、前記不足電圧継電器が前記連系点の電圧低下を検出し、且つ、前記V/F継電器が検出した電圧周波数比が正常である場合に、前記第2の遮断器を制御して前記発電機を前記電気設備から解列することを特徴とする請求項5に記載の保護継電装置。 The electrical equipment is connected to the power system via a first circuit breaker, and the generator is connected to a bus in the electrical equipment via a second circuit breaker,
An undervoltage relay and a V / F relay are provided in the electrical equipment, and the function of the undervoltage detector is implemented by the undervoltage relay, and the function of the V / F detector is the V / F relay. When the configuration embodied by
When the first circuit breaker is operated and the interconnection between the power system and the electrical equipment is cut off, the undervoltage relay detects a voltage drop at the interconnection point, and the V / F 6. The protective relay device according to claim 5, wherein when the voltage frequency ratio detected by the relay is normal, the second circuit breaker is controlled to disconnect the generator from the electrical equipment. .
前記電気設備内には、前記電力系統との連系点の過電圧を検出する過電圧検出部と、前記連系点における電圧周波数比を検出する電圧周波数比検出部と、が設けられており、
前記過電圧検出部が前記連系点における過電圧を検出し、且つ、前記V/F検出部が検出した電圧周波数比が正常である場合に、前記電力系統と前記電気設備との連系を遮断することを特徴とする保護継電装置。 In a protective relay device connected to an electric power system and applied to electrical equipment including at least one generator,
In the electrical equipment, an overvoltage detection unit that detects an overvoltage at a connection point with the power system, and a voltage frequency ratio detection unit that detects a voltage frequency ratio at the connection point are provided,
When the overvoltage detection unit detects an overvoltage at the connection point and the voltage frequency ratio detected by the V / F detection unit is normal, the connection between the power system and the electrical equipment is cut off. A protective relay device characterized by that.
前記発電機を順次遮断し、前記連系点の過電圧が解消したときに、前記発電機に対する遮断制御を停止することを特徴とする請求項6〜9の何れかに記載の保護継電装置。 When a plurality of generators are connected in the electrical equipment,
10. The protective relay device according to claim 6, wherein when the generator is sequentially shut down and the overvoltage at the interconnection point is resolved, the shut-off control for the generator is stopped.
前記電気設備内には、過電圧継電器およびV/F継電器が設けられると共に、前記過電圧検出部の機能は前記過電圧継電器によって具現され、前記V/F検出部の機能は前記V/F継電器によって具現される構成であるとき、
前記第1の遮断器が動作して前記電力系統と前記電気設備との連系が遮断されているとき、前記過電圧継電器が前記連系点の過電圧を検出し、且つ、前記V/F継電器が検出した電圧周波数比が正常である場合に、前記第2の遮断器を制御して前記発電機を前記電気設備から解列することを特徴とする請求項11に記載の保護継電装置。 The electrical equipment is connected to the power system via a first circuit breaker, and the generator is connected to a bus in the electrical equipment via a second circuit breaker,
In the electrical equipment, an overvoltage relay and a V / F relay are provided, the function of the overvoltage detection unit is implemented by the overvoltage relay, and the function of the V / F detection unit is implemented by the V / F relay. When the configuration is
When the first circuit breaker is operated and the interconnection between the power system and the electrical equipment is cut off, the overvoltage relay detects an overvoltage at the connection point, and the V / F relay is The protective relay device according to claim 11, wherein when the detected voltage frequency ratio is normal, the second circuit breaker is controlled to disconnect the generator from the electrical equipment.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN110212583A (en) * | 2019-06-25 | 2019-09-06 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | The control method of Distribution Network Failure distributed generation resource off-the-line linkage |
CN111509667A (en) * | 2020-05-29 | 2020-08-07 | 常州佳讯光电系统工程有限公司 | Undervoltage protection control device matched with distributed photovoltaic grid-connected switch |
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2009
- 2009-04-22 JP JP2009104367A patent/JP2010259169A/en active Pending
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