JP3023913B2 - 環線系統保護継電装置 - Google Patents
環線系統保護継電装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、環状配電方式の電力系統に用いる保護継電
装置に関するものである。
装置に関するものである。
B.発明の概要 本発明は、変電所の母線に区分用遮断器を有する環線
系統の各需要家に設置された複数の子局装置と、変電所
に設置され、前記各子局装置と伝送路を介して電流情
報、転送トリップ信号等の授受を行う中央処理装置とを
備えた環線系統保護継電装置において、 各遮断器情報を中央処理装置に取り込み、各遮断器の
開閉状態に応じて地絡継電器要素の方向判別および短絡
継電器要素のトリップ条件となる不足電圧継電器要素に
必要な電圧を切り替える手段を設けることにより、 各遮断器の開閉状態に応じた適切な電圧を継電器に付
与して、区分用遮断器「開」の異母線運用の場合も正常
に動作するようにしたものである。
系統の各需要家に設置された複数の子局装置と、変電所
に設置され、前記各子局装置と伝送路を介して電流情
報、転送トリップ信号等の授受を行う中央処理装置とを
備えた環線系統保護継電装置において、 各遮断器情報を中央処理装置に取り込み、各遮断器の
開閉状態に応じて地絡継電器要素の方向判別および短絡
継電器要素のトリップ条件となる不足電圧継電器要素に
必要な電圧を切り替える手段を設けることにより、 各遮断器の開閉状態に応じた適切な電圧を継電器に付
与して、区分用遮断器「開」の異母線運用の場合も正常
に動作するようにしたものである。
C.従来の技術 第４図はこの種従来装置の概略的構成を示す。図中、
POは電源、Ry1〜Ry10は短絡差動継電器87Sと地絡差動継
電器87Gを含む保護継電器、Ry11は不足電圧継電器27と
地絡過電圧継電器64を含む保護継電器、BUS1〜BUS4は母
線、L1〜L4は需要家、CTは変流器、Trは変圧器、PW1〜P
W5はパイロットワイヤ（表示線）である。
POは電源、Ry1〜Ry10は短絡差動継電器87Sと地絡差動継
電器87Gを含む保護継電器、Ry11は不足電圧継電器27と
地絡過電圧継電器64を含む保護継電器、BUS1〜BUS4は母
線、L1〜L4は需要家、CTは変流器、Trは変圧器、PW1〜P
W5はパイロットワイヤ（表示線）である。
上記構成の保護継電装置は、保護継電器Ry2〜Ry9が需
要家に設置されているので、保守作業が面倒であるばか
りでなく、変流器を線路と母線を含めて交差接続してい
るために、線路事故、需要家母線事故と需要家変圧器２
次側故障を識別することが線路長、需要家変圧器容量、
電源の短絡容量などから困難であった。また、充電電流
の大きい系統では、電流のみを使用すると、地絡継電器
が誤動作する場合がある。更に、送出し変電所の母線は
同一母線でなければならなかった。
要家に設置されているので、保守作業が面倒であるばか
りでなく、変流器を線路と母線を含めて交差接続してい
るために、線路事故、需要家母線事故と需要家変圧器２
次側故障を識別することが線路長、需要家変圧器容量、
電源の短絡容量などから困難であった。また、充電電流
の大きい系統では、電流のみを使用すると、地絡継電器
が誤動作する場合がある。更に、送出し変電所の母線は
同一母線でなければならなかった。
第５図は第４図に示した方式のトリップシーケンスを
示すものであり、不足電圧継電器27の常開接点、短絡差
動継電器87Sの常開接点及びトリップコイルTCが直列に
接続されて正負の電源ラインＰ、Ｎ間に接続される。ま
た、地絡過電圧継電器64の常開接点及び地絡差動継電器
87Gの常開接点の直列回路が上記継電器27,87Sの常開接
点の直列回路に並列接続されている。
示すものであり、不足電圧継電器27の常開接点、短絡差
動継電器87Sの常開接点及びトリップコイルTCが直列に
接続されて正負の電源ラインＰ、Ｎ間に接続される。ま
た、地絡過電圧継電器64の常開接点及び地絡差動継電器
87Gの常開接点の直列回路が上記継電器27,87Sの常開接
点の直列回路に並列接続されている。
このトリップシーケンスは、変電所遮断器、需要家遮
断器に対しても同様に構成される。
断器に対しても同様に構成される。
第４図に示された装置の上記問題点を解決するため
に、需要家変流器情報を変電所へ伝送し、線路保護と母
線保護とを分類する継電器処理を変電所で一括して行う
方式が案出された。
に、需要家変流器情報を変電所へ伝送し、線路保護と母
線保護とを分類する継電器処理を変電所で一括して行う
方式が案出された。
第６図は上記提案の構成図である。第４図と同一部分
には同一符号を付して説明する。第６図においては、電
流i1とi2,i3とi4,i5とi6,i7とi8,i9とi10を使用する各
区間Z1,Z2,Z3,Z4,Z5の保護継電器Ry11（187S,187G）、R
y12（287S,287G）、Ry13（387S,387G）、Ry14（487S,48
7G）、Ry15（587S,587G）及び電流i2とi3とiB1,i4とi5
とiB2,i6とi7とiB3,i8とi9とiB4を使用する母線BUS1・B
US2・BUS3・BUS4の保護継電器Ry21（187BS,187BG）、Ry
22（287BS,287BG）、Ry23（387BS,387BG）、Ry24（487B
S,487BG）が設置される。但し、187G〜587G、187BG〜58
7BGは零相電圧（V1,V2）と零相電流の位相特性を持たせ
る。
には同一符号を付して説明する。第６図においては、電
流i1とi2,i3とi4,i5とi6,i7とi8,i9とi10を使用する各
区間Z1,Z2,Z3,Z4,Z5の保護継電器Ry11（187S,187G）、R
y12（287S,287G）、Ry13（387S,387G）、Ry14（487S,48
7G）、Ry15（587S,587G）及び電流i2とi3とiB1,i4とi5
とiB2,i6とi7とiB3,i8とi9とiB4を使用する母線BUS1・B
US2・BUS3・BUS4の保護継電器Ry21（187BS,187BG）、Ry
22（287BS,287BG）、Ry23（387BS,387BG）、Ry24（487B
S,487BG）が設置される。但し、187G〜587G、187BG〜58
7BGは零相電圧（V1,V2）と零相電流の位相特性を持たせ
る。
また、送出し母線が遮断器BTCBで分割され、一方に電
源PO1、他方に電源PO2が接続されており、保護継電器も
それぞれに設置される。一方の保護継電器Ry31は不足電
圧継電器127と地絡過電圧継電器164を含み、他方の保護
継電器Ry32は不足電圧継電器227と地絡過電圧継電器264
を含む。
源PO1、他方に電源PO2が接続されており、保護継電器も
それぞれに設置される。一方の保護継電器Ry31は不足電
圧継電器127と地絡過電圧継電器164を含み、他方の保護
継電器Ry32は不足電圧継電器227と地絡過電圧継電器264
を含む。
上記第６図構成の保護装置には、通常第７図に示す集
中保護手段が用いられる。即ち、各需要家の変流器CT情
報は当該需要家設置の子局装置SUB1〜SUB4と光ファイバ
ーケーブルOPF1〜OPF5を介して中央処理装置MASに入力
し、処理する。変電所遮断器CB1,CB10は中央処理装置の
出力によってトリップされ、需要家遮断器CB2〜CB9は中
央処理装置MASから各需要家の子局SUB1〜SUB4への光伝
送によって転送トリップされる。
中保護手段が用いられる。即ち、各需要家の変流器CT情
報は当該需要家設置の子局装置SUB1〜SUB4と光ファイバ
ーケーブルOPF1〜OPF5を介して中央処理装置MASに入力
し、処理する。変電所遮断器CB1,CB10は中央処理装置の
出力によってトリップされ、需要家遮断器CB2〜CB9は中
央処理装置MASから各需要家の子局SUB1〜SUB4への光伝
送によって転送トリップされる。
上記子局装置SUB1〜SUB4はアナログ−デジタル（A/
D）変換回路、サンプリング回路、伝送インターフェー
ス、光−電気変換回路、電気−光変換回路、電源回路、
マイコン処理部などで構成される。
D）変換回路、サンプリング回路、伝送インターフェー
ス、光−電気変換回路、電気−光変換回路、電源回路、
マイコン処理部などで構成される。
D.発明が解決しようとする課題 第６図に示す保護装置は故障発生時に次のように動作
する。
する。
I.遮断器BTCB「開」、ループ内の遮断器（例えばCB6）
「開」の時 （１）F1点に一線地絡が発生した場合 V1電圧を使用したシステムでは継電器387Gは正常に動
作する。
「開」の時 （１）F1点に一線地絡が発生した場合 V1電圧を使用したシステムでは継電器387Gは正常に動
作する。
V2電圧を使用したシステムでは継電器387Gは誤不動作
となる。
となる。
（２）F3点に一線地絡が発生した場合 V1電圧を使用したシステムでは継電器587Gは誤不動作
となる。
となる。
V2電圧を使用したシステムでは継電器587Gは正常に動
作する。
作する。
（３）F1点に一線地絡（例えばａ相）、F3点に２線地絡
（例えばa,b相）が発生した場合 V1電圧を使用したシステムでは、F3点２線地絡に対し
ては短絡継電器587Sが正常に動作し、F1点一線地絡に対
しては地絡継電器387Gが正常に動作する。
（例えばa,b相）が発生した場合 V1電圧を使用したシステムでは、F3点２線地絡に対し
ては短絡継電器587Sが正常に動作し、F1点一線地絡に対
しては地絡継電器387Gが正常に動作する。
V2電圧を使用したシステムでは、F3点２線地絡に対
しては地絡継電器587Sは正常に動作し、地絡継電器587G
は短絡優先がかかり、正常な状態（不動作）に維持され
る。また、F1点一線地絡に対して短絡優先がかかって継
電器387Gは誤不動作となり、継電器587Sにより遮断器CB
9,CB10がトリップされた後は電圧V2の検出点が事故解除
となり、継電器387Gは誤不動作のままとなる。
しては地絡継電器587Sは正常に動作し、地絡継電器587G
は短絡優先がかかり、正常な状態（不動作）に維持され
る。また、F1点一線地絡に対して短絡優先がかかって継
電器387Gは誤不動作となり、継電器587Sにより遮断器CB
9,CB10がトリップされた後は電圧V2の検出点が事故解除
となり、継電器387Gは誤不動作のままとなる。
（４）F1点に２線地絡、F3点に一線地絡が発生した場合 上記（３）項と同様に考えられる。
II.遮断器BTCB「開」、送出し遮断器「開」の時 （１）遮断器CB1「開」の場合 V1電圧を使用したシステムではループ内の事故に対し
て全継電器が誤不動作となる。
て全継電器が誤不動作となる。
V2電圧を使用したシステムではループ内の事故に対し
て全継電器が正常に動作する。
て全継電器が正常に動作する。
（２）遮断器CB10「開」の場合 V1電圧を使用したシステムではループ内の事故に対し
て全継電器が正常に動作する。
て全継電器が正常に動作する。
V2電圧を使用したシステムではループ内の事故に対し
て全継電器が誤不動作となる。
て全継電器が誤不動作となる。
上述の内容は第８図に示すシーケンスとして表され
る。図中、101〜103はOR（オア）回路、201及び202はイ
ンヒビット回路、87GT及び87BGTはタイマー要素であ
る。
る。図中、101〜103はOR（オア）回路、201及び202はイ
ンヒビット回路、87GT及び87BGTはタイマー要素であ
る。
この結果、遮断器BTCBの開時は全継電器をロックする
必要があり、保護が不十分となる。
必要があり、保護が不十分となる。
本発明の目的は、全ての故障モードに正常に応動でき
る環線系統保護継電装置を提供することにある。
る環線系統保護継電装置を提供することにある。
E.課題を解決するための手段 本発明は、変電所の母線に区分用遮断器を有する環線
系統の需要家の電流情報を収集して送信する機能と転送
トリップ信号を受信し、需要家の遮断器をトリップさせ
る機能を備えた複数の子局装置と、これら子局装置から
送信される情報を受信する機能、変電所の電流、電圧情
報を収集し、両情報に基づいて保護処理を行う機能、変
電所の遮断器をトリップさせる機能及び転送トリップ信
号を送信する機能を有する変電所設置の中央処理装置と
を備えた環線系統保護継電装置において、各遮断器情報
を中央処理装置に取り込み、各遮断器の開閉状態に応じ
て地絡継電器要素の方向判別および短絡継電器要素のト
リップ条件となる不足電圧継電器要素に必要な電圧を切
り替える手段を設けたことを特徴とするものである。
系統の需要家の電流情報を収集して送信する機能と転送
トリップ信号を受信し、需要家の遮断器をトリップさせ
る機能を備えた複数の子局装置と、これら子局装置から
送信される情報を受信する機能、変電所の電流、電圧情
報を収集し、両情報に基づいて保護処理を行う機能、変
電所の遮断器をトリップさせる機能及び転送トリップ信
号を送信する機能を有する変電所設置の中央処理装置と
を備えた環線系統保護継電装置において、各遮断器情報
を中央処理装置に取り込み、各遮断器の開閉状態に応じ
て地絡継電器要素の方向判別および短絡継電器要素のト
リップ条件となる不足電圧継電器要素に必要な電圧を切
り替える手段を設けたことを特徴とするものである。
F.作用 各遮断器の開閉状態に応じた適切な電圧が継電器に付
与されており、区分用遮断器「開」の場合にも、一線地
絡、２線地絡等の事故が環線系統に発生すると、故障点
及び故障状況に応じて正常に動作する。
与されており、区分用遮断器「開」の場合にも、一線地
絡、２線地絡等の事故が環線系統に発生すると、故障点
及び故障状況に応じて正常に動作する。
G.実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の全体シーケンス回路、第２図は遮断
器条件による電圧切替シーケンス回路である。図中、10
1〜106はOR回路、201〜205はインヒビット回路、301〜3
06はAND（アンド）回路、401はインバータ回路、87GT0
及び87BGT0はタイマー要素であり、子局装置から電流情
報と共に中央処理装置へ送信された各需要家の遮断器CB
2〜CB9の開閉状態（遮断器情報）と、中央処理装置に取
り込まれた遮断器BTCB、CB1、CB10の遮断器情報及び電
圧V1,V2とを用いて下記のシーケンスを得るようにして
いる。なお、87S等の前に付した記号□は１〜５を、87B
S等の前に付した記号◇は１〜４を示す。
器条件による電圧切替シーケンス回路である。図中、10
1〜106はOR回路、201〜205はインヒビット回路、301〜3
06はAND（アンド）回路、401はインバータ回路、87GT0
及び87BGT0はタイマー要素であり、子局装置から電流情
報と共に中央処理装置へ送信された各需要家の遮断器CB
2〜CB9の開閉状態（遮断器情報）と、中央処理装置に取
り込まれた遮断器BTCB、CB1、CB10の遮断器情報及び電
圧V1,V2とを用いて下記のシーケンスを得るようにして
いる。なお、87S等の前に付した記号□は１〜５を、87B
S等の前に付した記号◇は１〜４を示す。
I.遮断器条件による電圧切替シーケンス（第２図） （１）遮断器BTCB「閉」の場合は電圧V1を使用する。
この場合は、V1＝V2となり、どちらの電圧を使用して
も同じとなる。
も同じとなる。
（２）遮断器BTCB「開」、遮断器CB1「開」の場合は全
継電器に電圧V2を使用する。
継電器に電圧V2を使用する。
この場合、母線停止となり、V1＝０となることがある
ので、電圧V2を使用する。
ので、電圧V2を使用する。
（３）遮断器BTCB「開」、遮断器CB10「開」の場合は全
継電器に電圧V1を使用する。
継電器に電圧V1を使用する。
この場合、母線停止となり、V2＝０となることがある
ので、電圧V1を使用する。
ので、電圧V1を使用する。
（４）遮断器BTCB「開」、遮断器CBn（ｎ＝２〜９）
「開」の場合は継電器毎に使用する電圧を切り替える。
下記の表に区分けを示す。
「開」の場合は継電器毎に使用する電圧を切り替える。
下記の表に区分けを示す。
なお、各継電器に使用する短絡優先リレーも個別に切
り替える。
り替える。
II.全体シーケンス（第１図） （１）常時V1,V2を使用する継電器□87G1（V1使用）、
□87G2（V2使用）、□87G1（V1使用）、□87BG2（V2使
用）、127（V1使用）、227（V2使用）の演算をしてお
き、上記Ｉ項の電圧切替シーケンスによりリレー出力を
切り替える。
□87G2（V2使用）、□87G1（V1使用）、□87BG2（V2使
用）、127（V1使用）、227（V2使用）の演算をしてお
き、上記Ｉ項の電圧切替シーケンスによりリレー出力を
切り替える。
なお、上記例では電圧切替シーケンスによりリレー出
力を切り替えているが、第３図に示すようにＩ項の電圧
切替シーケンスにより継電器□87G、□87BGに使用する
電圧を切り替えるシーケンスとしてもよい。
力を切り替えているが、第３図に示すようにＩ項の電圧
切替シーケンスにより継電器□87G、□87BGに使用する
電圧を切り替えるシーケンスとしてもよい。
このような構成とすると、変電所の遮断器BTCB、C
B1、CB10と各需要家の遮断器CB2〜CB9の開閉状態により
継電器で使用する電圧が電圧V1かV2に自動的に決定され
る。このため、各継電器には適切な電圧が付与され、系
統に故障が発生した時は正常に動作する。
B1、CB10と各需要家の遮断器CB2〜CB9の開閉状態により
継電器で使用する電圧が電圧V1かV2に自動的に決定され
る。このため、各継電器には適切な電圧が付与され、系
統に故障が発生した時は正常に動作する。
H.発明の効果 以上のように本発明によれば、変電所の母線に遮断器
が挿設された環線系統に装備した場合、CB条件による電
圧切替シーケンスの働きで各継電器の使用電圧を状況に
応じた適切な電圧に切り替えるようにしたため、母線遮
断器「閉」の異母線運用の場合や片母線停止の場合にも
適用することができるようになり、全ての故障モードに
正常に応動できる。
が挿設された環線系統に装備した場合、CB条件による電
圧切替シーケンスの働きで各継電器の使用電圧を状況に
応じた適切な電圧に切り替えるようにしたため、母線遮
断器「閉」の異母線運用の場合や片母線停止の場合にも
適用することができるようになり、全ての故障モードに
正常に応動できる。
第１図は本発明に係る環線系統保護継電装置の全体シー
ケンス回路図、第２図は同装置のCB条件による電圧切替
シーケンス回路図、第３図は全体シーケンスの他の例を
示すシーケンス回路図、第４図は従来の環線系統保護継
電装置の回路図、第５図は同装置のトリップシーケンス
を示す回路図、第６図は従来装置の改善案として提案さ
れた環線系統保護継電装置の回路図、第７図は同装置に
採用される集中保護手段を示す構成図、第８図は従来の
シーケンス回路図である。 87S（Ｇ）……短絡（地絡）電流差動継電器、87BS（B
G）……母線用短絡（地絡）電流差動継電器、127及び22
7……不足電圧継電器、87GT0及び87BGT0……タイマー要
素、101〜106……OR回路、201〜205……インヒビット回
路、301〜306……AND回路、401……インバータ回路、V1
及びV2……電圧。
ケンス回路図、第２図は同装置のCB条件による電圧切替
シーケンス回路図、第３図は全体シーケンスの他の例を
示すシーケンス回路図、第４図は従来の環線系統保護継
電装置の回路図、第５図は同装置のトリップシーケンス
を示す回路図、第６図は従来装置の改善案として提案さ
れた環線系統保護継電装置の回路図、第７図は同装置に
採用される集中保護手段を示す構成図、第８図は従来の
シーケンス回路図である。 87S（Ｇ）……短絡（地絡）電流差動継電器、87BS（B
G）……母線用短絡（地絡）電流差動継電器、127及び22
7……不足電圧継電器、87GT0及び87BGT0……タイマー要
素、101〜106……OR回路、201〜205……インヒビット回
路、301〜306……AND回路、401……インバータ回路、V1
及びV2……電圧。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02H 3/00 - 3/05 H02H 3/24 - 3/38 H02H 7/22 - 7/26 G01R 31/02 - 31/08 H02J 13/00 H04Q 9/00
Claims (1)
- 【請求項１】変電所の母線に区分用遮断器を有する環線
系統の需要家の電流情報を収集して送信する機能と転送
トリップ信号を受信し、需要家の遮断器をトリップさせ
る機能を備えた複数の子局装置と、これら子局装置から
送信される情報を受信する機能、変電所の電流、電圧情
報を収集し、両情報に基づいて保護処理を行う機能、変
電所の遮断器をトリップさせる機能及び転送トリップ信
号を送信する機能を有する変電所設置の中央処理装置と
を備えた環線系統保護継電装置において、 各遮断器情報を中央処理装置に取り込み、各遮断器の開
閉状態に応じて地絡継電器要素の方向判別および短絡継
電器要素のトリップ条件となる不足電圧継電器要素に必
要な電圧を切替える手段を設けたことを特徴とする環線
系統保護継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8278489A JP3023913B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 環線系統保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8278489A JP3023913B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 環線系統保護継電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02262836A JPH02262836A (ja) | 1990-10-25 |
| JP3023913B2 true JP3023913B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=13784041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8278489A Expired - Fee Related JP3023913B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 環線系統保護継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023913B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| CN113484681B (zh) * | 2021-07-14 | 2022-09-23 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 就地重合式馈线自动化线路接地故障区间检测方法及装置 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8278489A patent/JP3023913B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02262836A (ja) | 1990-10-25 |
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