JP2597721B2 - Protection device for DC power circuit - Google Patents
Protection device for DC power circuitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は直流母線よりしゃ断器を介してキ電線に送電
し電気車の運転を行なう直流キ電回路において、特に小
規模事故での保護を確実に行ない得るようにした直流キ
電回路用保護装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a DC power supply circuit for transmitting an electric power from a DC bus to a power supply line via a circuit breaker to operate an electric vehicle, and particularly a small-scale power supply circuit. The present invention relates to a protection device for a DC power supply circuit that can reliably perform protection in an accident.
(従来の技術) 一般に、電気鉄道においては、電気車の動力用電力は
新幹線および一部交流区間を除いて、直流でキ電線に送
電を行なうのが大勢である。一方、この直流キ電線の保
護は、一つには直流であるため周波数,位相等のパラメ
ータが無いこと、また一つには負荷が電気車であるため
変動が激しくかつ移動すること等により、その保護方式
は限定されたものとならざるを得ない。そして、この限
定された保護方式の中で、最も有力で一般的に使用され
ている方式の一つがΔI継電方式である。(Prior Art) In general, in electric railways, the power for powering electric vehicles is generally transmitted to a power line by direct current except for the Shinkansen and a part of the AC section. On the other hand, the protection of this DC power cable is, for example, because there is no parameter such as frequency and phase because it is direct current, and because the load is an electric car, it fluctuates and moves. The protection scheme must be limited. One of the most prominent and commonly used protection methods among the limited protection methods is the ΔI relay method.
以下、このΔI継電方式について第3図ないし第5図
を用いて説明する。Hereinafter, this ΔI relay system will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
第3図は、電気鉄道における直流キ電回路にΔI継電
方式を適用した場合の一般的な系統構成例を示す図であ
る。第3図において、電気車ELは直流母線AL1,AL2よ
り、断路器DS1,DS2、高速しゃ断器HSCB1,HSCB2、ケーブ
ルヘッドCH1,CH2を介して、キ電線Kに送電される電力
を動力として運転が行なわれる。一方、このキ電線Kを
事故から保護するために、ΔI継電器DYR1,DYR2が設置
されており、キ電線Kの事故時にはΔI変流器DCT1,DCT
2で検出されるCT二次電流によってΔI継電器DYR1,DYR2
が動作し、この動作信号により高速しゃ断器HSCB1,HSCB
2がしゃ断して、事故区間のキ電線Kが系統から切離さ
れる。FIG. 3 is a diagram showing an example of a general system configuration when a ΔI relay system is applied to a DC power supply circuit in an electric railway. In FIG. 3, the electric car EL is driven by electric power transmitted from the DC buses AL1 and AL2 to the power line K via the disconnectors DS1 and DS2, the high-speed circuit breakers HSCB1 and HSCB2, and the cable heads CH1 and CH2. Is performed. On the other hand, ΔI relays DYR1 and DYR2 are installed to protect the feeder K from accidents.
ΔI relays DYR1 and DYR2 by the CT secondary current detected in 2
The high-speed circuit breakers HSCB1 and HSCB
2 is cut off, and the electric wire K in the accident section is disconnected from the system.
さて、電気車負荷はノッチ運転等によって短時間に大
きな電流が流れ、かつその電流量の変動も激しい。その
ため、これらの保護に高速しゃ断器の過電流要素のみを
用いると、これらの負荷に対して誤動作する可能性が高
くなるため過電流要素の感度整定を下げざるを得ず、実
際の事故領域電流で動作しなくなる。そこで、これら事
故領域に有効な保護方式として、ΔI継電方式がある。
このΔI継電方式は、負荷電流の時間当りの変化量(Δ
I量)で、事故電流と負荷電流とを識別しようとする方
式で、第4図に示すように継電器のΔI量(電流の時間
当りの変化量)整定を、負荷電流で発生するΔI量より
も大きくすることによって、事故時にのみ検出保護を行
なうものである。In the electric vehicle load, a large current flows in a short time due to notch operation or the like, and the amount of the current fluctuates greatly. Therefore, if only the overcurrent element of the high-speed circuit breaker is used for these protections, the possibility of erroneous operation to these loads increases, so the sensitivity setting of the overcurrent element must be lowered, and the actual fault area current Will not work. Therefore, there is a ΔI relay method as a protection method effective in these accident areas.
In this ΔI relay system, the amount of change (Δ
I amount), the ΔI amount (change amount of current per unit time) of the relay is set based on the ΔI amount generated by the load current as shown in FIG. In addition, the detection protection is performed only in the event of an accident by increasing the size.
第5図は、従来から採用されているΔI継電器の具体
的な構成例を示すブロック図である。第5図において、
ΔI変流器DCT1は直流キ電回路(主回路)に流れる直流
電流の時間当りの変化量(ΔI量)に見合ったCT二次電
流を発生するものであり、ΔI量に比例したCT二次電流
をΔI継電器DYR1に入力する。ΔI継電器DYR1では、そ
の入力変換器IC1により入力電流をロジックレベルの信
号に変換し、これを整定値設定器SET1でセットされたΔ
I量設定値と比較器OP1で比較し、入力変換器IC1からの
ΔI量の方が大きい時に、比較器OP1が動作して継電器
動作信号用増幅器AMR1を駆動し、高速しゃ断器HSCB1に
トリップ指令を与えてキ電線Kの保護を行なうようにし
ている。FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration example of a ΔI relay conventionally used. In FIG.
The ΔI current transformer DCT1 generates a CT secondary current corresponding to the amount of change per hour (ΔI amount) of the DC current flowing in the DC power circuit (main circuit), and generates a CT secondary current proportional to the ΔI amount. The current is input to the ΔI relay DYR1. In the ΔI relay DYR1, the input current is converted into a logic-level signal by the input converter IC1, and the signal is converted into the signal Δ by the set value setter SET1.
Comparing the I amount setting value with the comparator OP1, when the ΔI amount from the input converter IC1 is larger, the comparator OP1 operates to drive the relay operation signal amplifier AMR1 and trip the high speed circuit breaker HSCB1. To protect the cable K.
ところで、電気鉄道のキ電負荷は、キ電線Kを通過し
ている電気車の台数,編成,電気車性能,または時間
帯,通過本数等に影響されることから、負荷変動は激し
くかつ複雑とならざるを得ない。ΔI継電方式は、これ
らの負荷電流と事故電流とを識別するために用いられて
いる継電方式であるが、小規模程度のアーク事故および
他の事故を検出するには、ΔI継電器の感度整定値を上
げなければならないが、感度整定値を上げ過ぎると実際
の負荷変動で誤動作してしまうので、人間がその継電器
整定を行なう時に、十分に負荷変動での誤動作をしない
ようにするため、感度整定値を下げ過ぎて整定を行なう
きらいがある。これは、負荷による最大ΔI量の整定
が、机上計算あるいは人間の経験に頼っていることか
ら、複雑な負荷変動パターンによる最大ΔI量を正確に
把持できないからである。このため、必要に継電器の感
度整定値を下げることで、実際の事故の時に検出できな
い保護協調上の保護不可領域が増えてしまい、系統の運
用上好ましくないことになる。By the way, the electric load of the electric railway is affected by the number of electric cars passing through the electric wire K, the composition, the electric car performance, or the time zone, the number of electric cars, and the like, so that the load fluctuation is severe and complicated. I have to be. The ΔI relay system is a relay system used for distinguishing these load currents and fault currents. However, in order to detect a small-scale arc fault and other faults, the sensitivity of the ΔI relay is used. The setting value must be increased, but if the sensitivity setting value is increased too much, it will malfunction due to actual load fluctuation, so when humans set the relay, in order to prevent malfunction due to sufficient load fluctuation, There is a tendency to set too low a sensitivity setting value. This is because the setting of the maximum ΔI amount due to the load relies on desk calculation or human experience, and therefore the maximum ΔI amount due to a complicated load variation pattern cannot be accurately grasped. For this reason, if the sensitivity setting value of the relay is lowered as necessary, an unprotected area in protection coordination that cannot be detected in the event of an actual accident increases, which is not preferable in system operation.
(発明が解決しようとする課題) 以上のように従来では、感度整定値を人間が計算ある
いは経験で決めていたことから、キ電線の実際の負荷状
況にあった感度整定が行なえず、結果としてキ電線の小
規模事故での保護が行なえないという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the related art, since the sensitivity setting value has been determined by humans by calculation or experience, the sensitivity setting according to the actual load condition of the cable cannot be performed. There was a problem that it was not possible to provide protection in the event of a small-scale accident of the electric wire.
本発明の目的は、感度整定値を最大限に上げてキ電線
の小規模事故での保護を確実に行なうことが可能な信頼
性の高い直流キ電回路用保護装置を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a highly reliable DC power circuit protection device capable of maximizing the sensitivity setting value and reliably protecting a power cable in a small-scale accident.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記課題を解消するために、本発明の直流キ電回路用
保護装置においては、直流キ電回路に流れる直流電流の
時間当りの変化量ΔIを検出する電流変化量検出手段
と、電流変化量検出手段により検出された変化量ΔIを
入力し、直流キ電回路の負荷変動による変化量ΔIの現
時点までの最大値を記憶する最大値記憶手段と、最大値
記憶手段により検出された最大値に、所定のマージンを
加味して感度整定値を演算し出力する整定値演算手段
と、予め設定された感度整定値を出力する整定値設定手
段と、整定値演算手段から出力された感度整定値及び整
定値設定手段から出力された感度整定値のうちのいずれ
か一方を選択して出力する整定値選択手段と、電流変化
量検出手段からの変化量ΔIと整定値選択手段からの感
度整定値とを比較し、変化量ΔIが感度整定値より大き
いと判定したときしゃ断器に対するストリップ指令を出
力する比較手段と、比較手段にて感度整定値より大きい
と判定した電流変化量検出手段からの変化量ΔIを最大
値記憶手段へ入力することを禁止する入力禁止手段とを
備えている。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, in the protection device for a DC power circuit of the present invention, a change ΔI per hour of a DC current flowing through the DC power circuit is provided. And a maximum value storage means for inputting the change amount ΔI detected by the current change amount detection means and storing a maximum value of the change amount ΔI due to a load change of the DC power supply circuit up to the present time. A setting value calculating unit that calculates and outputs a sensitivity setting value in consideration of a predetermined margin to the maximum value detected by the maximum value storage unit, and a setting value setting unit that outputs a preset sensitivity setting value. A setting value selecting means for selecting and outputting one of the sensitivity setting value output from the setting value calculating means and the sensitivity setting value output from the setting value setting means, and a change from the current change amount detecting means. Quantity ΔI and settling The sensitivity setting value is compared with the sensitivity setting value from the value selection means, and when it is determined that the variation ΔI is greater than the sensitivity setting value, the comparison means for outputting a strip command to the circuit breaker and the comparison means determine that the sensitivity setting value is greater than the sensitivity setting value. Input inhibiting means for inhibiting input of the change amount ΔI from the current change amount detecting means to the maximum value storage means.
(作用) 従って、本発明の直流キ電回路用保護装置において
は、キ電線の実際の負荷変動による変化量ΔIの現時点
までの最大値を記憶しておき、この最大値にマージンを
加味した値が感度整定値として自動整定されることによ
り、キ電線の実際の負荷状況にあった感度整定を行なう
ことが可能となる。(Operation) Therefore, in the DC power circuit protection device of the present invention, the maximum value of the variation ΔI due to the actual load fluctuation of the power cable up to the present time is stored, and a value obtained by adding a margin to this maximum value is stored. Is automatically set as a sensitivity setting value, it is possible to perform sensitivity setting according to the actual load condition of the cable.
さらに、整定値選択手段で、例えば操作者が予め設定
した感度整定値を用いて電流変化量検出手段で検出され
た変化量ΔIを負荷変動に起因するものか事故に起因す
るものかを判断している。したがって、この装置の稼働
初期時に異常に低い感度整定値で変化量ΔIが判定され
ることを防止できる。Further, the set value selection means determines whether the change ΔI detected by the current change detection means is caused by a load change or an accident, for example, by using a sensitivity set value preset by the operator. ing. Therefore, it is possible to prevent the change amount ΔI from being determined with an abnormally low sensitivity set value at the initial operation of the apparatus.
また、負荷変動に起因する変化量ΔIは感度整定値に
演算に採用されることが禁止されるので、自動的に演算
される感度整定値の信頼性が向上する。In addition, since the change amount ΔI caused by the load change is prohibited from being used in the calculation as the sensitivity setting value, the reliability of the sensitivity setting value automatically calculated is improved.
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明の直流キ電回路用保護装置であるΔ
I継電器の構成例を示すブロック図で、第5図と同一要
素には同一符号を付して示している。本実施例のΔI継
電器は第1図の如く、電流変化量検出手段であるΔI変
流器DCT1と、ΔI継電器本体DYR3とから構成している。
また、ΔI継電器本体DYR3は、入力変換器IC1と、スイ
ッチSW1と、最大値メモリ部MMEと、演算器CALと、整定
値手動設定器SSETと、選択スイッチCOSと、整定値メモ
リ部NSETと、比較器OP1と、継電器動作信号用増幅器AMR
1と、整定値表示器DSとから構成している。FIG. 1 is a diagram showing a protection device for a DC power circuit according to the present invention, Δ.
5 is a block diagram showing a configuration example of an I relay, and the same elements as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 1, the ΔI relay according to the present embodiment includes a ΔI current transformer DCT1 as a current change amount detecting means and a ΔI relay main body DYR3.
The ΔI relay body DYR3 includes an input converter IC1, a switch SW1, a maximum value memory unit MME, a calculator CAL, a set value manual setting device SSET, a selection switch COS, and a set value memory unit NSET. Comparator OP1 and relay operation signal amplifier AMR
1 and a set value display DS.
ここで、ΔI変流器DCT1は、直流キ電回路(主回路)
に流れる直流電流の時間当りの変化量ΔIに見合ったCT
二次電流を発生し、変化量ΔIに比例したCT二次電流を
ΔI継電器本体DYR3に入力するものである。一方、ΔI
継電器本体DYR3において、入力変換器IC1は、ΔI変流
器DCT1からのCT二次電流をロジックレベルの信号に変換
するものである。スイッチSW1は、入力変換器IC1からの
出力信号を、最大値メモリ部MMEに入力するか否かを選
択するためのものである。最大値メモリ部MMEは、スイ
ッチSW1、および継電器動作信号用増幅器AMR1のb接点A
MR1bを介して入力変換器1C1からの出力信号を入力と
し、キ電線Kの負荷変動による変化量ΔIの現時点まで
の最大値を常に記憶するものである。Here, the ΔI current transformer DCT1 is a DC power circuit (main circuit).
CT that matches the amount of change in DC current per hour ΔI
A secondary current is generated, and a CT secondary current proportional to the amount of change ΔI is input to the ΔI relay body DYR3. On the other hand, ΔI
In the relay body DYR3, the input converter IC1 converts a CT secondary current from the ΔI current transformer DCT1 into a signal of a logic level. The switch SW1 is for selecting whether or not to input an output signal from the input converter IC1 to the maximum value memory unit MME. The maximum value memory unit MME is connected to the switch SW1 and the B contact A of the relay operation signal amplifier AMR1.
The output signal from the input converter 1C1 is input via the MR1b, and the maximum value of the variation ΔI due to the load variation of the feeder wire K up to the present time is always stored.
一方、演算器CALは、最大値メモリ部MMEからの変化量
ΔIの最大値に、マージンを加味して感度整定値を演算
し出力するものである。整定値手動設定器SSETは、ΔI
継電器本体DYR3の運転初期時の整定値を手動設定するも
のである。選択スイッチCOSは、演算器CALからの感度整
定値(自動整定値)と、整定値手動設定器SSETからの整
定値(手動整定値)とを、自動整定にするか手動整定に
するかによって切換出力するものである。整定値メモリ
部NSETは、選択スイッチCOSから切換出力される整定値
を記憶するものである。比較器OP1は、入力変換器IC1か
らの出力信号である変化量ΔIと、整定値メモリ部NSET
からの整定値とを比較し、かつ変化量ΔIが整定値より
も大なることを検出すると動作し動作信号を出力するも
のである。継電器動作信号用増幅器AMR1は、比較器OP1
からの動作信号により駆動し、そのa接点AMR1aをONし
て高速しゃ断器HSCB1のトリップ指令を出力するもので
ある。整定値表示器DSは、整定値メモリ部NSETからの出
力信号を入力とし、現在の整定値を表示するものであ
る。On the other hand, the calculator CAL calculates and outputs a sensitivity setting value in consideration of a margin to the maximum value of the change amount ΔI from the maximum value memory unit MME. The setting value manual setting device SSET is ΔI
This is for manually setting the set value at the initial operation of the relay body DYR3. The selection switch COS switches between the sensitivity setting value (automatic setting value) from the calculator CAL and the setting value (manual setting value) from the setting value manual setting device SSET depending on whether the setting is automatic or manual. Output. The set value memory unit NSET stores a set value switched and output from the selection switch COS. The comparator OP1 includes a change amount ΔI that is an output signal from the input converter IC1 and a set value memory unit NSET.
And operates when the change amount ΔI is larger than the set value, and outputs an operation signal. The amplifier AMR1 for the relay operation signal is connected to the comparator OP1.
The a-contact AMR1a is turned on to output a trip command for the high-speed circuit breaker HSCB1. The set value display DS receives the output signal from the set value memory unit NSET and displays the current set value.
一方、上記最大値メモリ部MMEは、負荷電流における
現在の変化量ΔIを常に更新して記憶するメモリME1
と、メモリME1の変化量ΔIとメモリME3の変化量ΔIと
を比較し、大なる方の変化量ΔIを出力する比較器OP2
と、比較器OP2からの出力信号を記憶するメモリME2と、
メモリM2からの出力信号をT1時間だけ遅らせて出力する
遅延回路T1と、遅延回路T1からの出力信号を記憶するメ
モリME3とからなっている。すなわち、メモリME1に入力
される変化量ΔIの現在量を、メモリME3に記憶されて
いるΔI量と比較器OP2で比較し、比較器OP2はより大き
な変化量ΔIをメモリME2に与え、メモリME2は事故のメ
モリ内容を遅延してメモリME3に与えることにより、メ
モリME3にはキ電線Kの負荷変動による変化量ΔIの現
時点までの最大値が記憶されることになる。On the other hand, the maximum value memory unit MME is a memory ME1 that constantly updates and stores the current change amount ΔI in the load current.
And a comparator OP2 that compares the change amount ΔI of the memory ME1 with the change amount ΔI of the memory ME3 and outputs the larger change amount ΔI.
And a memory ME2 for storing an output signal from the comparator OP2,
It comprises a delay circuit T1 that outputs an output signal from the memory M2 with a delay of the time T1, and a memory ME3 that stores output signals from the delay circuit T1. That is, the comparator OP2 compares the current amount of the change amount ΔI input to the memory ME1 with the ΔI amount stored in the memory ME3, and the comparator OP2 gives the larger change amount ΔI to the memory ME2, By delaying the memory content of the accident and giving it to the memory ME3, the memory ME3 stores the maximum value of the variation ΔI due to the load variation of the feeder wire K up to the present time.
次に、かかる構成のΔI継電器の作用について説明す
る。Next, the operation of the ΔI relay having such a configuration will be described.
第1図において、ΔI変流器DCT1では、直流キ電回路
(主回路)における直流電流の時間当りの変化量に従っ
てCT二次側に変化量ΔIが発生し、この変化量ΔIはΔ
I継電器本体DYR3に入力される。一方、ΔI継電器本体
DYR3では、ΔI変流器DCT1からの変化量ΔIが入力変換
器IC1でロジックレベルの信号に変換される。そして、
この変換された変化量ΔIは、一つは比較器OP1にその
比較要素として入力され、もう一つはスイッチSW1に入
力される。スイッチSW1は、人間がΔI継電器本体DYR3
に負荷時の最大変化量ΔIを記憶させたい時にONするス
イッチで、このスイッチSW1がONでかつΔI継電器本体D
YR3が動作していない時に、入力変換器IC1からの出力信
号である変化量ΔIが、スイッチSW1および継電器動作
信号用増幅器AMR1のa接点AMR1aを介して、最大値メモ
リ部MME内のメモリME3に記憶される。この場合、入力変
換器IC1からの変化量ΔIは、スイッチSW1,a接点AMR1a
の回路が形成されている時常に最大値メモリ部MMEに入
力されるが、比較器OP2がより大きな変化量ΔIの方を
メモリME2に出力することにより、最大値メモリ部MMEの
メモリME3には、現在までの変化量ΔIの最大値が記憶
される。In FIG. 1, in a ΔI current transformer DCT1, a variation ΔI is generated on the CT secondary side in accordance with a variation per hour of a DC current in a DC power circuit (main circuit), and the variation ΔI is Δ
Input to I relay main body DYR3. On the other hand, ΔI relay body
In DYR3, the change amount ΔI from the ΔI current transformer DCT1 is converted into a logic level signal by the input converter IC1. And
One of the converted amounts of change ΔI is input to the comparator OP1 as its comparison element, and the other is input to the switch SW1. The switch SW1 is connected to the ΔI relay body DYR3
This switch is turned on when it is desired to store the maximum change amount ΔI at the time of load. When this switch SW1 is ON and the ΔI
When YR3 is not operating, the variation ΔI, which is an output signal from the input converter IC1, is transferred to the memory ME3 in the maximum value memory unit MME via the switch SW1 and the a contact AMR1a of the relay operation signal amplifier AMR1. It is memorized. In this case, the change amount ΔI from the input converter IC1 is the switch SW1, the contact AMR1a
Is always input to the maximum value memory unit MME when the circuit is formed, but the comparator OP2 outputs the larger change amount ΔI to the memory ME2, so that the memory ME3 of the maximum value memory unit MME has , The maximum value of the change amount ΔI up to the present is stored.
一方、演算器CALでは、最大値メモリ部MMEからの変化
量ΔIの最大値を基に、第2図に示すように継電器誤動
作防止のマージン域を加味した感度整定値が算出され
る。そして、選択スイッチCOSを自動整定使用側にして
おくと、整定値メモリ部NSETには演算器CALからの感度
整定値が整定値として記憶され、この整定値が整定値表
示器DSに表示されると共に、比較器OP1にその比較要素
として入力される。比較器OP1では、入力変換器IC1から
の現在の変化量ΔIと、整定値メモリ部NSETからの整定
値とが比較され、その結果現在の変化量ΔIが整定値よ
りも大きい時にのみ、比較器OP1が動作して動作信号が
出力される。すると、継電器動作信号用増幅器AMR1がこ
の比較器OP1からの動作信号によって駆動され、a接点A
MR1aがONして高速しゃ断器HSCB1にトリップ指令が与え
られて、事故キ電線Kが系統から切離されることにな
る。On the other hand, in the arithmetic unit CAL, a sensitivity setting value is calculated based on the maximum value of the variation ΔI from the maximum value memory unit MME, taking into account a margin region for preventing malfunction of the relay as shown in FIG. Then, when the selection switch COS is set to the automatic setting use side, the sensitivity set value from the calculator CAL is stored in the set value memory unit NSET as a set value, and this set value is displayed on the set value display DS. At the same time, it is input to the comparator OP1 as the comparison element. In the comparator OP1, the current variation ΔI from the input converter IC1 is compared with the set value from the set value memory unit NSET. As a result, the comparator OP1 is used only when the current variation ΔI is larger than the set value. OP1 operates to output an operation signal. Then, the relay operation signal amplifier AMR1 is driven by the operation signal from the comparator OP1, and the a contact A
When MR1a is turned ON, a trip command is given to the high-speed circuit breaker HSCB1, and the faulty electric wire K is disconnected from the system.
なお、第1図において、入力変換器IC1と最大値メモ
リ部MMEとの間にスイッチSW1,a接点AMR1aを設けている
のは、最大値メモリ部MMEに事故時変化量ΔIを記憶さ
せずに、負荷時の変化量ΔIのみを記憶させるためであ
る。すなわち、ΔI変流器DCT1から出力された変化量Δ
Iが比較器OP1において、整定値メモリ部NSETから出力
された感度整定値より大きい場合は、a接点AMR1aがON
して高速しゃ断器HSCB1に対してトリップ指令が送出さ
れる。ここで、a接点AMR1aがONすると、このa接点AMR
1aに連動するb接点AMR1bが開放する。比較器OP1は高速
で作動するので、ΔI変流器DCT1から出力された変化量
ΔIが事故時変化量ΔIであると比較器OP1で判定され
た場合は、この事故時変化量ΔIは、たとえばスイッチ
SW1が閉成されていたとしても、最大値メモリ部MMEへ入
力されることはない。In FIG. 1, the switch SW1 and the contact AMR1a are provided between the input converter IC1 and the maximum value memory unit MME because the change amount at the time of accident ΔI is not stored in the maximum value memory unit MME. This is for storing only the change amount ΔI at the time of load. That is, the change amount Δ output from the ΔI current transformer DCT1
When I is larger than the sensitivity set value output from the set value memory unit NSET in the comparator OP1, the a contact AMR1a is turned ON.
Then, a trip command is sent to the high speed circuit breaker HSCB1. Here, when the a-contact AMR1a is turned on, this a-contact AMR
The b contact AMR1b linked to 1a is opened. Since the comparator OP1 operates at a high speed, if the comparator OP1 determines that the change amount ΔI output from the ΔI current transformer DCT1 is the change amount at the time of accident ΔI, the change amount at the time of the accident ΔI is, for example, switch
Even if SW1 is closed, it is not input to the maximum value memory unit MME.
したがって、a接点AMR1a及びb接点AMR1bは、感度整
定値を越える事故時の変化量ΔIが最大値メモリ部MME
へ入力されることを禁止する入力禁止手段を構成する。
また、選択スイッチCOSを設けているのは、継電器の初
期運転の時にはΔI継電器本体DYR3に負荷時の最大変化
量ΔIが記憶されていないことから、その間手動整定運
転を行なって継電器本体DYR3に最大変化量ΔIを記憶さ
せる時間を持たせるためである。Therefore, the a-contact AMR1a and the b-contact AMR1b have the maximum change amount ΔI at the time of an accident exceeding the sensitivity setting value in the maximum value memory unit MME.
An input prohibiting means for prohibiting input to the device is constituted.
Also, the selection switch COS is provided because during the initial operation of the relay, since the maximum change amount ΔI at the time of load is not stored in the relay main body DYR3, a manual settling operation is performed during that time, and the relay main body DYR3 has the maximum change amount. This is to allow time for storing the change amount ΔI.
第2図は、本実施例におけるΔI継電器使用時の保護
協調曲線の一例を示す図である。すなわち、従来方式の
第5図の整定値設定器SET1の整定では手動整定値が大き
くなることから、手動整定値域の事故電流Aしか検出不
可能であったのに対して、本実施例では整定値メモリNS
ETによる自動整定を行ない、この自動整定値は現在まで
記憶された負荷変動時の最大変化量ΔIよりマージン域
を加味した感度整定値を演算することにより、実運用に
あった最適な整定値となる。そして、この自動整定値を
用いることにより、感度増加域にある小規模アークによ
る事故電流Bの変化量ΔIが検出可能となる。また、実
系統で発生する最大変化量ΔIよりマージンを加味した
自動整定値であることにより、キ電線Kの負荷変動で誤
動作する恐れはない。FIG. 2 is a diagram showing an example of a protection coordination curve when a ΔI relay is used in the present embodiment. That is, since the manual setting value becomes large in the setting of the setting value setter SET1 in FIG. 5 in the conventional method, only the fault current A in the manual setting value range can be detected. Value memory NS
Automatic setting by ET is performed, and this automatic setting value is calculated as the sensitivity setting value considering the margin area from the maximum change amount ΔI at the time of load change stored up to now, so that the optimum setting value suitable for actual operation can be obtained. Become. Then, by using this automatic set value, the change amount ΔI of the fault current B due to the small-scale arc in the sensitivity increase region can be detected. In addition, since the automatic set value has a margin added to the maximum change amount ΔI generated in the actual system, there is no possibility of malfunction due to a load change of the feeder wire K.
上述したように、本実施例のΔI継電器では、キ電線
Kの実際の負荷変動による変化量ΔIの現時点までの最
大値を記憶しておき、この最大値にマージン域を加味し
た値を継電器の感度整定値として自動整定するようにし
ているので、感度整定値を最大限に上げてキ電線Kの小
規模アーク事故を確実に検出して、キ電線Kの保護を行
なうことが可能となる。すなわち、従来は人間による継
電器の整定値の整定であったことから、本当に実系統の
キ電の状態にあった整定を行なっていたのか、ややもす
ると継電器の誤動作を恐れて整定変化量ΔIを大きくし
て感度を不必要に下げ過ぎていた整定とならざるを得な
かった。しかしながら、実際のキ電での負荷変動を考え
ると、時々刻々のベースでは電気車の性能,運転パター
ン,通過本数,電気車編成等によって非常に激しく変動
し、変化量ΔIも変動するものとなるが、日単位,週単
位で見ると列車ダイヤは日単位,週単位で固定されてい
ることから、負荷変動での最大変化量ΔIも日単位,週
単位である固定周期で変動するものと考えられる。従っ
て、本実施例のように、キ電線Kの実際の負荷変動によ
る変化量ΔIの現時点までの最大値を一度記憶してしま
えば、この記憶した最大変化量ΔIによる継電器の自動
整定値としては、実運用キ電に最適な感度整定値を設定
することが可能となり、これにより従来では不可能であ
った小規模アーク事故でのキ電線Kの保護を確実に行な
うことができる。As described above, in the ΔI relay of the present embodiment, the maximum value of the change ΔI due to the actual load fluctuation of the feeder wire K up to the present time is stored, and the value obtained by adding the margin area to the maximum value is used for the relay. Since the sensitivity is automatically set as the sensitivity set value, the sensitivity set value can be increased to the maximum and a small-scale arc accident of the wire K can be reliably detected and the wire K can be protected. That is, since the setting value of the relay was set by a human in the past, whether the setting was really in the state of the electric power of the real system was performed, or the setting change amount ΔI was slightly feared due to fear of malfunction of the relay. The setting had to be too large and the sensitivity unnecessarily lowered. However, considering the actual load fluctuations caused by the electric power, on a moment-by-moment basis, the electric vehicle fluctuates very severely depending on the performance, driving pattern, number of passing cars, electric car formation, etc., and the amount of change ΔI also fluctuates. However, when viewed on a daily or weekly basis, the train schedule is fixed on a daily or weekly basis, so the maximum change ΔI due to load fluctuation is also considered to fluctuate at a fixed cycle on a daily or weekly basis. Can be Therefore, as in the present embodiment, once the maximum value of the change amount ΔI due to the actual load fluctuation of the wire K is stored once, the automatic setting value of the relay based on the stored maximum change amount ΔI is as follows. In addition, it is possible to set the optimum sensitivity setting value for the actual operation of the feeder wire, thereby reliably protecting the feeder wire K in a small-scale arc accident, which was impossible in the past.
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、キ電線の実際の
負荷変動による変化量ΔIの現時点までの最大値を記憶
しておき、この最大値にマージンを加味した値が感度整
定値として自動整定するようにしたので、感度整定値を
最大限に上げてキ電線の小規模事故での保護を確実に行
なうことが可能な極めて信頼性の高い直流キ電回路用保
護装置が提供できる。また、例えば操作者が予め設定し
た感度整定値を用いて検出された変化量ΔIが負荷変動
に起因するものか事故に起因するものかを判断してい
る。したがって、この装置の稼働初期時に異常に低い感
度整定値で変化量ΔIが判定されることが未然にでき
る。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the maximum value of the variation ΔI due to the actual load fluctuation of the feeder cable up to the present time is stored, and a value obtained by adding a margin to this maximum value is the sensitivity. Since the set value is automatically set, an extremely reliable DC power circuit protection device that can raise the sensitivity set value to the maximum and reliably protect the power cable in the event of a small accident. Can be provided. In addition, for example, it is determined whether the detected change amount ΔI is caused by a load change or an accident by using a sensitivity setting value set in advance by the operator. Therefore, it is possible to determine the change amount ΔI with an abnormally low sensitivity set value at the beginning of operation of the apparatus.
よって、たとえば負荷変動に起因する変化量ΔIに基
づく感度整定値の演算期間(学習期間)においても、直
流キ電回路を正しく保護でき、装置の信頼性を向上でき
る。Therefore, for example, even during the calculation period (learning period) of the sensitivity set value based on the variation ΔI caused by the load change, the DC power supply circuit can be properly protected, and the reliability of the device can be improved.
また、負荷変動に起因する変化量ΔIは感度整定値に
演算に採用されることが禁止されるので、自動的に演算
される感度整定値の信頼性が向上する。In addition, since the change amount ΔI caused by the load change is prohibited from being used in the calculation as the sensitivity setting value, the reliability of the sensitivity setting value automatically calculated is improved.
第1図は本発明の直流キ電回路用保護装置であるΔI継
電器の一実施例を示すブロック図、第2図は同実施例に
おける継電器協調曲線を示す図、第3図は電気鉄道にお
ける直流キ電回路にΔI継電方式を適用した場合の一般
的な系統構成例を示す図、第4図はΔI量を説明するた
めの図、第5図は従来から採用されているΔI継電器の
具体的な構成例を示すブロック図である。 DCT1……ΔI変流器、DYR3……ΔI継電器本体、IC1…
…入力変換器、SW1……スイッチ、MME……最大値メモリ
部、CAL……演算器、SSET……整定値手動設定器、COS…
…選択スイッチ、NSET……整定値メモリ部、OP1……比
較器、AMR1……継電器動作信号用増幅器、DS……整定値
表示器、ME1……メモリ、OP2……比較器、ME2……メモ
リ、T1……遅延回路、ME3……メモリ。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a ΔI relay which is a protection device for a DC power supply circuit according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a relay coordination curve in the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a general system configuration when a ΔI relay system is applied to an electric circuit, FIG. 4 is a diagram for explaining a ΔI amount, and FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a ΔI relay conventionally used. Is a block diagram showing a typical configuration example. DCT1 ... ΔI current transformer, DYR3 …… ΔI relay body, IC1…
... Input converter, SW1 ... Switch, MME ... Maximum value memory, CAL ... Calculator, SSET ... Set value manual setting unit, COS ...
... Selection switch, NSET ... Set value memory unit, OP1 ... Comparator, AMR1 ... Relay operation signal amplifier, DS ... Set value display, ME1 ... Memory, OP2 ... Comparator, ME2 ... Memory , T1 ... delay circuit, ME3 ... memory.
Claims (1)
流キ電回路を保護する直流キ電回路用保護装置におい
て、 前記直流キ電回路に流れる直流電流の時間当りの変化量
ΔIを検出する電流変化量検出手段と、 この電流変化量検出手段により検出された変化量ΔIを
入力し、前記直流キ電回路の負荷変動による変化量ΔI
の現時点までの最大値を記憶する最大値記憶手段と、 この最大値記憶手段により検出された最大値に、所定の
マージンを加味して感度整定値を演算し出力する整定値
演算手段と、 予め設定された感度整定値を出力する整定値設定手段
と、 この整定値演算手段から出力された感度整定値及び前記
整定値設定手段から出力された感度整定値のうちのいず
れか一方を選択して出力する整定値選択手段と、 前記電流変化量検出手段からの変化量ΔIと前記整定値
選択手段からの感度整定値とを比較し、変化量ΔIが感
度整定値より大きいと判定したとき前記しゃ断器に対す
るトリップ指令を出力する比較手段と、 この比較手段にて感度整定値より大きいと判定した前記
電流変化量検出手段からの変化量ΔIを前記最大値記憶
手段へ入力することを禁止する入力禁止手段とを備えた
直流キ電回路用保護装置。1. A DC power circuit protection device for protecting a DC power circuit connected to a DC bus via a circuit breaker, wherein a change ΔI per hour of a DC current flowing through the DC power circuit is detected. And a change amount ΔI detected by the current change amount detection means, and a change amount ΔI due to a load change of the DC power supply circuit.
A maximum value storage means for storing a maximum value up to the present time; a setting value calculation means for calculating and outputting a sensitivity setting value in consideration of a predetermined margin to the maximum value detected by the maximum value storage means; Setting value setting means for outputting the set sensitivity setting value; and selecting one of the sensitivity setting value output from the setting value calculating means and the sensitivity setting value output from the setting value setting means. Setting value selecting means for outputting, and comparing the change amount ΔI from the current change amount detecting means with the sensitivity setting value from the setting value selecting means, and when it is determined that the change amount ΔI is larger than the sensitivity setting value, the interruption is performed. A comparison means for outputting a trip command to the detector, and a change amount ΔI from the current change amount detection means determined to be larger than the sensitivity set value by the comparison means is prohibited from being input to the maximum value storage means. DC feeding circuit circuit protection device comprising an input prohibition means for.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1201863A JP2597721B2 (en) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Protection device for DC power circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP1201863A JP2597721B2 (en) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Protection device for DC power circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0365443A JPH0365443A (en) | 1991-03-20 |
JP2597721B2 true JP2597721B2 (en) | 1997-04-09 |
Family
ID=16448139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1201863A Expired - Lifetime JP2597721B2 (en) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Protection device for DC power circuit |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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JP5425567B2 (en) * | 2009-09-04 | 2014-02-26 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Superconducting DC feeding system and fault detection method |
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JPS6219040U (en) * | 1985-07-16 | 1987-02-04 | ||
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JPS62166126A (en) * | 1986-01-20 | 1987-07-22 | Toshiba Corp | Fault current detecting device for electric motor vehicle feeder cable |
JPH07106017B2 (en) * | 1986-06-09 | 1995-11-13 | 三菱電機株式会社 | DC circuit accident detection device |
JPS63145139A (en) * | 1986-12-05 | 1988-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | Dc current relay |
-
1989
- 1989-08-03 JP JP1201863A patent/JP2597721B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0365443A (en) | 1991-03-20 |
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