JP3013970B2 - 電流差動継電装置 - Google Patents

電流差動継電装置

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JP3013970B2 JP6164410A JP16441094A JP3013970B2 JP 3013970 B2 JP3013970 B2 JP 3013970B2 JP 6164410 A JP6164410 A JP 6164410A JP 16441094 A JP16441094 A JP 16441094A JP 3013970 B2 JP3013970 B2 JP 3013970B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電力系統における事故を
検出する電流差動継電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は例えば特開昭63−190513
号公報に示された従来の電流差動継電装置の充電電流補
償回路を示すブロック図である。図において、Sは発電
機、CBは遮断、Lは送電線、2は電力系統から計器
用変圧器PT、および計器用変流器CTを介して電圧
V、電流I1を入力する入力部、3はA/D変換器で入
力部2からのアナログ信号をディジタル信号に変換す
る。ディジタル化した電流I1は、差動保護を行う演算
部4に送られると共に送信部5を介して相手端へ伝送さ
れる。同様の手順により相手端から伝送されてきた相手
端電流I2は受信部6を介して演算部4に送られ差動保
護演算に使用される。100は電流差動継電装置であ
る。
【0003】次に充電電流補償方法について説明する。
前記の電流と同じくA/D変換された端子電圧Vは、演
算部において次式で示される充電電流補償に使用され
る。 |Id|=|I1+I2−K(dV/dt)| …(1) 上式においてI1、I2は各端子の電流データであり、送
電線Lへ流れ込む電流方向を正(+)方向としている。
dV/dtは端子電圧の時間微分、Kは充電電流に関す
る定数である。以上の通り、充電電流補償を組み込んだ
電流差動継電装置は、送電線に充電電流のある場合で
も、送電線Lに発生した事故を高感度に演算部により検
出し、出力部7を介して遮断器CBにトリップ指令を出
力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の電流差動継電装
置は以上のように構成されているので、充電電流補償を
行う場合、演算部の処理負担が増大するため、これを解
消するため、プログラムの時分割処理や演算回路の増設
などで対応することになり、装置が複雑化する欠点があ
った。
【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、演算部の処理負担を増大させ
ずに所期の充電電流補償が可能な電流差動継電装置を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電流差動
継電装置は、電力系統の被保護区間の自端側の電流に対
応する第1の電気量と、他端側で得られ自端側へ伝送さ
れた他端側の電流に対応する第2の電気量とを導入し、
両電気量の差電流に応じて保護動作値を演算し、この保
護動作値に基づいて保護動作を行う電流差動継電装置
あって、自端側の電圧基づいて充電電流補償量を求め
て上記第1の電気量を補正する充電電流補償演算部と、
この補正された第1の電気量を他端側へ伝送する送信部
と、他端側から伝送された他端側の充電電流補償量で補
正された第2の電気量を受信する受信部と、補正された
第1および第2の電気量に基づいて保護動作量を演算す
る保護動作演算部を有するものに於いて、 電力系統の被
保護区間の送電線の形状・寸法を含む所要データを入力
して補償係数を演算することにより電力系統の構成の変
更や装置の移設に対応可能とした補償係数演算部と、こ
の補償係数を格納する記憶回路とを設け、充電電流補償
演算部はこの補償係数を用いて第1の電気量を補正する
ようにしたものである。
【0007】
【0008】
【0009】
【作用】この発明に係る電流差動継電装置は、充電電流
補償演算部で自端側の電圧基づいて充電電流補償量を
求めて第1の電気量を補正し、送信部でこの補正された
第1の電気量を上記他端側へ伝送し、受信部で他端側か
ら伝送された他端側の充電電流補償量で補正された第2
の電気量を受信し、保護動作演算部で上記補正された第
1および第2の電気量に基づいて保護動作量を演算す
る。また、電力系統の被保護区間の送電線の形状・寸法
を含む所要データを補償係数演算部へ入力して補償係数
を演算し、記憶回路に格納し、この補償係数を用いて充
電電流補償演算部で第1の電気量を補正演算すること
は、電力系統の構成の変更や装置の移設に伴う補償係数
の充電電流の変化に対して柔軟な対応を可能とする作用
がある。
【0010】
【0011】
【0012】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図に基づいて説
明する。図1は本発明による電流差動継電装置の一実施
例を示す機能ブロック図である。図1において、2は絶
縁トランスやフィルタ、サンプルホールド、切替え回路
等によって構成される入力部であり、3はアナログ信号
をディジタル信号に変換するA/D変換部、5は充電電
流補償演算部11で補償された電流データを伝送路へ送
出するためのインターフェース回路を有する送信部であ
り、6は受信インターフェース回路を有する受信部であ
る。12は自端電流データと相手端電流データの同期を
とるための同期制御部であり、4は同期制御部12より
のデータを用いて差動保護を行う演算部、7は演算部4
の判定結果に応じた出力を行う出力部である。
【0013】図1の入力部2において、一定時間間隔で
入力された電力系統の電圧および電流はA/D変換部3
によってディジタル信号に変換された後、充電電流補償
演算部11に入力され次式で示される充電電流補償を行
う。 I1’=I1−k(dV/dt) …(2) 上式においてI1は自端電流データでありdV/dtは
自端電圧の時間微分、kは充電電流に関する定数であ
る。
【0014】次に(2)式の充電電流補償後の電流
1’は、送信部5から伝送路を介して相手端へ向けて
送出され、同様にして相手端から送られた充電電流補償
の電流データI2’は受信部6によって同期制御部12
に送られる。このI2’は I2’=I2−k(dV/dt) で表される。
【0015】次に同期制御部12の動作について説明す
る。この電流差動継電装置100は、各端子電流の差に
より電力系統事故を検出するために、その電流データは
同一時刻にサンプリングしたものでなければならず、こ
のための制御信号SPによりサンプリングして入力部を
制御するとともに、同期した電流データI1’、I2’を
演算部へ送る機能を有する。
【0016】続いて演算部4において(3)式の差動保
護演算が行われる。 |Id|=|I1’+I2’|=|I1+I2−2k(dV/dt)|…(3) (3)式において充電電流の補償係数kを(1)式のK
の1/2とおけば(3)式は(1)式と等しく同等の充
電電流補償となることが示される。
【0017】以上のように、充電電流補償演算部を保護
演算部と別に設け補償後の電流を相手端子へ伝送するよ
うに構成したので、保護演算部の処理負担が軽減される
とともに、両端子で半分づつ充電電流補償を行うことが
可能となるため計器用変圧器の故障やケーブル断線によ
る電圧喪失時の未補償を防止し安定した保護機能が得ら
れる。
【0018】実施例2.なお、実施例1では、(3)式
における補償係数kを固定的なものとして説明を述べた
が、図2に示すように、本装置に設けた数値データが入
力可能な操作スイッチ2Aにより前記kの値を入力し、
記憶回路2Bに保持するよう構成し、この記憶された補
償係数kを用いて充電電流補償演算部11で演算する
と、電力系統構成の変更に伴う充電電流の変化に対して
も柔軟な対応が可能である。従って、補償係数の変更が
容易に行えるので、系統構成の変更や、装置の移設にも
改造が不要であり柔軟な対応が可能となる。
【0019】実施例3.また、実施例2では補償係数k
自体の入力を対象としたが、図3に示す係数算出部3B
を設け、送電線の導体半径、および地面からの高さ、導
体間距離に関するデータ等を操作スイッチ3Aから入力
するとともに前記データに基づいて自動的に補償係数k
を算出するよう構成すると、迅速かつ正確にkの値が得
られ保守業務の効率化が可能となる。このように、送電
線の寸法等から自動的に補償係数を算出するよう構成し
たので、迅速かつ正確に補償係数が得られることとな
り、運用・保守業務の省力化が可能となる。
【0020】実施例4.また、実施例3では補償係数の
自動的算出機能を装置本体に内蔵した場合について述べ
たが、図4に示すように前記自動的算出機能を外部の計
算機4Cによって実現し、これによって得られた補償係
数をインターフェース4Aを介して記憶回路4Bに保持
する。このようにすると、実施例3の効果に加えて、実
装ハードウェア量の低減が可能となる。
【0021】実施例5.また、実施例2および実施例3
では、装置本体に実装した操作スイッチの場合について
述べたが、コネクタ付ケーブル等によって着脱可能な操
作卓であってもよく同様の効果を奏する。
【0022】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、充電電
流補償演算部の演算に使用する補償係数を送電線の寸法
などから自動的に算出するように構成したので、電力系
統の構成の変更や装置の移設に柔軟な対応が可能で、迅
速かつ正確に補償係数が得られることとなり、運用、保
守業務の省力化が可能となる効果が得られる。
【0023】また、保護区域の両端部でそれぞれ充電電
流補償を行うことが可能となるため、計器用変圧器の故
障やケーブル断線による電圧喪失時の未補償を防止し安
定した保護機能が得られる効果がある。
【0024】また、外部から所望の補償係数を入力する
ようにしたので、補償係数の変化が容易に行えるため、
系統構成の変更や、装置の移設にも改造が不要であり柔
軟な対応が可能となる効果がある。
【0025】また、送電線の寸法等から自動的に補償係
数を算出するよう構成したので、迅速かつ正確に補償係
数が得られることとなり、運用・保守業務の省力化が可
能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1を示す電流差動継電装置
のブロック図である。
【図2】 この発明の実施例2を示す電流差動継電装置
の機能ブロック図である。
【図3】 この発明の実施例3を示す電流差動継電装置
の機能ブロック図である。
【図4】 この発明の実施例4を示す電流差動継電装置
の機能ブロック図である。
【図5】 従来の電流差動継電装置の機能ブロック図で
ある。
【符号の説明】
2 入力部、2A 操作スイッチ、2B 記憶回路、3
A/D変換部、3A 操作スイッチ、3B 係数算出
部、3C 記憶回路、4 演算部(保護動作演算部)、
4A インターフェース、4B 記憶回路、4C 計算
機、5 送信部、6 受信部、7 出力部、11充電電
流補償演算部、12 同期制御部、100 電流差動継
電装置、SP 制御信号、S 発電機、CT 計器用変
流器、PT 計器用変圧器、CB 遮断器、L 送電
線。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力系統の被保護区間の自端側の電流に
    対応する第1の電気量と、他端側で得られ自端側へ伝送
    された他端側の電流に対応する第2の電気量とを導入
    し、上記両電気量の差電流に応じて保護動作値を演算
    し、この保護動作値に基づいて保護動作を行う電流差動
    継電装置であって、 自端側の電圧に基づいて充電電流補償量を求めて上記第
    1の電気量を補正する充電電流補償演算部と、 この補正された第1の電気量を上記他端側へ伝送する送
    信部と、 他端側から伝送された他端側の充電電流補償量で補正さ
    れた第2の電気量を受信する受信部と、 上記補正された第1および第2の電気量に基づいて保護
    動作量を演算する保護動作演算部を有するものに於い
    て、 電力系統の被保護区間の送電線の形状・寸法を含む所要
    データを入力して補償係数を演算することにより電力系
    統の構成の変更や装置の移設に対応可能とした補償係数
    演算部と、この補償係数を格納する記憶回路とを設け、
    上記充電電流補償演算部はこの補償係数を用いて上記第
    1の電気量を補正するようにしたことを特徴とする電流
    差動継電装置。
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