JP3260004B2 - 方向距離継電器 - Google Patents
方向距離継電器Info
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- JP3260004B2 JP3260004B2 JP09077493A JP9077493A JP3260004B2 JP 3260004 B2 JP3260004 B2 JP 3260004B2 JP 09077493 A JP09077493 A JP 09077493A JP 9077493 A JP9077493 A JP 9077493A JP 3260004 B2 JP3260004 B2 JP 3260004B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、方向判定方式、特に電
力系統の事故点が観測点の前向きか後向きかを判別し、
前方の場合、所定の範囲にあるか否かを判別する方向距
離継電器に関する。
力系統の事故点が観測点の前向きか後向きかを判別し、
前方の場合、所定の範囲にあるか否かを判別する方向距
離継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の方向距離継電器は電圧と電流との
ベクトル的な関係に応動するように構成されていた。即
ち、商用周波数の基本波のみに注目した原理に基づくも
のである。しかし、最近電力系統の事故時の波形歪は無
視できなくなっており、事故前電圧と事故時電流との位
相関係から単純に方向判別することが難しくなってきて
いる。更に事故点迄のインピーダンス計測は基本波をベ
ースにする原理としているため、周波数の変動で誤差が
生じ精度が低下してしまう等の問題がある。図10は一般
的なディジタル継電器の概略構成図である。図において
入力電圧ｖあるいは電流ｉは、まずサンプルホールド回
路ＳＨでサンプリングされ、マルチプレクサＭＰＸで切
り替えてアナログ・ディジタル変換器ＡＤに入力され
る。更に変換されたディジタル値が演算部ＣＰＵへ印加
されて、所定の動作判定演算を行ない、その結果を出力
する構成を有している。同図において電圧ｖ，電流ｉの
ＳＨ回路の出力をｖm ，ｉm と記しているが、ディジタ
ル演算部ＣＰＵ内のディジタル処理においても区別せず
に同様に記す。
ベクトル的な関係に応動するように構成されていた。即
ち、商用周波数の基本波のみに注目した原理に基づくも
のである。しかし、最近電力系統の事故時の波形歪は無
視できなくなっており、事故前電圧と事故時電流との位
相関係から単純に方向判別することが難しくなってきて
いる。更に事故点迄のインピーダンス計測は基本波をベ
ースにする原理としているため、周波数の変動で誤差が
生じ精度が低下してしまう等の問題がある。図10は一般
的なディジタル継電器の概略構成図である。図において
入力電圧ｖあるいは電流ｉは、まずサンプルホールド回
路ＳＨでサンプリングされ、マルチプレクサＭＰＸで切
り替えてアナログ・ディジタル変換器ＡＤに入力され
る。更に変換されたディジタル値が演算部ＣＰＵへ印加
されて、所定の動作判定演算を行ない、その結果を出力
する構成を有している。同図において電圧ｖ，電流ｉの
ＳＨ回路の出力をｖm ，ｉm と記しているが、ディジタ
ル演算部ＣＰＵ内のディジタル処理においても区別せず
に同様に記す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】問題となる歪波形は系
統のインダクタンスの他にケーブル及び調相用キャパシ
タンス等の存在によって生ずる自由振動に起因する。従
って、その振動電流分による電圧降下と事故前電圧との
位相関係，電圧降下分の精度が従来の基本波に基づく関
係と同様に求まらない。降下分の精度、即ち、事故点迄
の距離については、従来の基本波に基づいて、送電線の
事故点迄の距離を抵抗分及びリアクタンス分で求める方
法では、歪成分によるリアクタンス分が誤差となってし
まう。そのため微分原理に基づいて送電線の事故点迄の
距離を周波数に影響されないインダクタンス分で求める
方法が提案されており、例えば特願昭５８−１４４９８
８号にて周知のとおりである。しかし距離は正確に求め
られても方向が見極められない。例えば、至近点事故で
あれば距離は零であっても、背後か前方かが判別できな
い故である。本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、系統のキャパシタンスによって歪波電
流の生ずる系統においても、事故方向を確実に判定し、
かつ距離も重畳歪波に影響を受けないモー特性を有する
方向距離継電器を提供することを目的としている。
統のインダクタンスの他にケーブル及び調相用キャパシ
タンス等の存在によって生ずる自由振動に起因する。従
って、その振動電流分による電圧降下と事故前電圧との
位相関係，電圧降下分の精度が従来の基本波に基づく関
係と同様に求まらない。降下分の精度、即ち、事故点迄
の距離については、従来の基本波に基づいて、送電線の
事故点迄の距離を抵抗分及びリアクタンス分で求める方
法では、歪成分によるリアクタンス分が誤差となってし
まう。そのため微分原理に基づいて送電線の事故点迄の
距離を周波数に影響されないインダクタンス分で求める
方法が提案されており、例えば特願昭５８−１４４９８
８号にて周知のとおりである。しかし距離は正確に求め
られても方向が見極められない。例えば、至近点事故で
あれば距離は零であっても、背後か前方かが判別できな
い故である。本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、系統のキャパシタンスによって歪波電
流の生ずる系統においても、事故方向を確実に判定し、
かつ距離も重畳歪波に影響を受けないモー特性を有する
方向距離継電器を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
方向距離継電器は、電力系統の保護区間内の事故点方向
を判別する方向距離継電器において、所定の距離に相当
する系統の抵抗分Ｒsとサンプリング時刻ｍとｍ−ｎの
電流サンプリング値の和（ｉm ＋ｉm-n ）とを乗じる第
１の手段と、該系統のインダクタンスＬs と前記電流の
微分量Σｋp ・（ｉm+1 −ｉm-1-n ）とを乗じる第２の
手段と、前記第１の手段と第２の手段との和からサンプ
リング時点ｍとｍ−ｎの電圧サンプリング値（ｖm ＋ｖ
m-n ）を減じる第３の手段と、前記第３の手段の電圧と
事故前電圧ｖp に相当する電圧サンプリング値（ｖpm＋
ｖpm-n）との外積値Ｄm を求め、前記外積値の極性判定
結果により事故点の方向を判別する第４の手段とからな
る。本発明の請求項２に係る方向距離継電器は、請求項
１において、事故前電圧ｖp に相当する電圧サンプリン
グ値（ｖpm＋ｖpm-n）に代えて事故相の電圧より９０°
位相が進んでいる健全相電圧としたものである。
方向距離継電器は、電力系統の保護区間内の事故点方向
を判別する方向距離継電器において、所定の距離に相当
する系統の抵抗分Ｒsとサンプリング時刻ｍとｍ−ｎの
電流サンプリング値の和（ｉm ＋ｉm-n ）とを乗じる第
１の手段と、該系統のインダクタンスＬs と前記電流の
微分量Σｋp ・（ｉm+1 −ｉm-1-n ）とを乗じる第２の
手段と、前記第１の手段と第２の手段との和からサンプ
リング時点ｍとｍ−ｎの電圧サンプリング値（ｖm ＋ｖ
m-n ）を減じる第３の手段と、前記第３の手段の電圧と
事故前電圧ｖp に相当する電圧サンプリング値（ｖpm＋
ｖpm-n）との外積値Ｄm を求め、前記外積値の極性判定
結果により事故点の方向を判別する第４の手段とからな
る。本発明の請求項２に係る方向距離継電器は、請求項
１において、事故前電圧ｖp に相当する電圧サンプリン
グ値（ｖpm＋ｖpm-n）に代えて事故相の電圧より９０°
位相が進んでいる健全相電圧としたものである。
【作用】本発明の請求項１及び請求項２ともに全体的な
作用の詳細は実施例の項にて行なうが、周波数のズレ分
に比例してリアクタンス分の変化量が得られるようにし
て、事故点迄のインダクタンスを正確に算出し、抵抗分
は周波数の影響を受けないように距離測定ができるよう
にし、かつ事故時の歪波電力による方向判定も事故直後
の所定時間内の判定結果を使用することにより正確に行
なうようにしようとするものである。なお、請求項２で
は事故前電圧として事故相電圧より９０°進んだ健全相
電圧を用いることにより、事故による影響を除去するよ
うにした。
作用の詳細は実施例の項にて行なうが、周波数のズレ分
に比例してリアクタンス分の変化量が得られるようにし
て、事故点迄のインダクタンスを正確に算出し、抵抗分
は周波数の影響を受けないように距離測定ができるよう
にし、かつ事故時の歪波電力による方向判定も事故直後
の所定時間内の判定結果を使用することにより正確に行
なうようにしようとするものである。なお、請求項２で
は事故前電圧として事故相電圧より９０°進んだ健全相
電圧を用いることにより、事故による影響を除去するよ
うにした。
【０００５】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明による方向距離継電器の一実施例の処理内容を
示すブロック図である。まず１は第１の手段であり、所
定の事故区間迄の送電線の抵抗分Ｒs と電流（ｉm ＋ｉ
m-1 ）との積値を計算する。２は第２の手段であり、前
記送電線のインダクタンス相当Ｌs と電流の微分値Σｋ
p ＊（ｉm+1 −ｉm-1-n ）との積値を計算する。３は第
３の手段であり、第１，第２の手段で得られた値の和か
らサンプリング時点ｍとｍ−ｎのサンプリング電圧値
（ｖm ＋ｖm-n ）を減じる。４は第４の手段であり、第
３の手段の電圧量と事故前電圧ｖp に相当する電圧サン
プリング値（ｖpm＋ｖpm-n）との外積値Ｄm を求め、そ
の値が所定の値（ｋ0 ：感度）より大か小かを判定し、
大であれば動作と判定するようにしている。動作式で示
せば(1) 式のとおりである。
は本発明による方向距離継電器の一実施例の処理内容を
示すブロック図である。まず１は第１の手段であり、所
定の事故区間迄の送電線の抵抗分Ｒs と電流（ｉm ＋ｉ
m-1 ）との積値を計算する。２は第２の手段であり、前
記送電線のインダクタンス相当Ｌs と電流の微分値Σｋ
p ＊（ｉm+1 −ｉm-1-n ）との積値を計算する。３は第
３の手段であり、第１，第２の手段で得られた値の和か
らサンプリング時点ｍとｍ−ｎのサンプリング電圧値
（ｖm ＋ｖm-n ）を減じる。４は第４の手段であり、第
３の手段の電圧量と事故前電圧ｖp に相当する電圧サン
プリング値（ｖpm＋ｖpm-n）との外積値Ｄm を求め、そ
の値が所定の値（ｋ0 ：感度）より大か小かを判定し、
大であれば動作と判定するようにしている。動作式で示
せば(1) 式のとおりである。
【数１】
【０００６】上記実施例において、感度角に微分量を使
用したことによる周波数変化に対する距離計測効果をみ
る。今、ｎ＝１、微分補正を１＝０，１とする。更に、
ｉm＝Ｉ＊ sin（ωtm），ｖm ＝Ｖ＊ sin（ωtm＋
θ），ｖpm＝Ｅ＊ sin（ωtm＋θ＋φ）とすると、
用したことによる周波数変化に対する距離計測効果をみ
る。今、ｎ＝１、微分補正を１＝０，１とする。更に、
ｉm＝Ｉ＊ sin（ωtm），ｖm ＝Ｖ＊ sin（ωtm＋
θ），ｖpm＝Ｅ＊ sin（ωtm＋θ＋φ）とすると、
【数２】 (2) と(3) 式のアンダーライン部が等しくなるようにｋ
1 ，ｋ2 を決定すればよい。詳細は特願昭５８−１４４
９８８号に記されているので、ここでは微分等式として
(3) 式を使用する。又、同上式の振幅に掛かる２・ cos
（ωＴ／２）及びsin ，cos の中の（ωtm−ωＴ／２）
は全て同じであり、略しても物理的に変わることはな
い。以下に示す式では全て２・ cos（ωＴ／２）→１，
（ωtm−ωＴ／２）→ωtmとして正規化して扱う。ベク
トルａとｂの外積値は下記とする。
1 ，ｋ2 を決定すればよい。詳細は特願昭５８−１４４
９８８号に記されているので、ここでは微分等式として
(3) 式を使用する。又、同上式の振幅に掛かる２・ cos
（ωＴ／２）及びsin ，cos の中の（ωtm−ωＴ／２）
は全て同じであり、略しても物理的に変わることはな
い。以下に示す式では全て２・ cos（ωＴ／２）→１，
（ωtm−ωＴ／２）→ωtmとして正規化して扱う。ベク
トルａとｂの外積値は下記とする。
【数３】 Ｄm ＝ａm ＊ｂm-n −ａm-n ＊ｂm （外積） …………(4)
【０００７】(1) 式の左辺項は(4) 式に基づいて記すと
下記のようになる。
下記のようになる。
【数４】 ａm ＝Ｒs ＊（ｉm ＋ｉm-n ）＋Ｌs ＊（Σｋp ＊（ｉm+1 −ｉm-1-n ）） −（ｖm ＋ｖm-n ）＝Ｒs ＊Ｉ＊ sin（ωtm）＋Ｌs ＊ cos（ωtm） −Ｖ＊ sin（ωtm＋θ） …………………………………(4a) ｂm ＝ｖpm＋ｖpm-1＝Ｅ＊ sin（ωtm＋θ＋φ） ……………(4b) (4a)，(4b)の各式を(4) 式に入れると、 Ｄm ＝［Ｉ＊（Ｒs ＊ sin（θ＋φ）−ω＊Ｌs ＊ cos（θ＋φ）） −Ｖ sin（φ）］＊ sin（ｎωＴ） となり、φ＝π／２とすると、 Ｄm ＝［Ｉ＊（Ｒs ＊ cos（θ）＋ω＊Ｌs ＊ sin（θ））−Ｖ］ ＊Ｅ＊ sin（ωＴ） ………………………………(5) となる。(5) 式を見て分かるように右辺［ ］内の第１
項Ｒs ＊ cos（θ）は周波数に依存していない。又、同
第２項ω＊Ｌs ＊ sin（θ）はインダクタンスＬs は変
化せずに、ω＊Ｌs ＝Ｘs 即ち、リアクタンスは周波数
に比例していることが分かる。従って、その時の基本周
波数のインピーダンス平面で見れば何等変わっていな
い。換言すれば事故点迄の距離を系統の周波数に依存せ
ずに、正確に算出できているといえる。以上の内容を図
２のインピーダンス平面で定性的に示す。同図中のＩは
基本周波数、ＩＩは基本周波数より低い周波数、ＩＩＩ
は基本周波数より高い周波数の特性を示している。 ＩＩ特性の最大感度角 ：（Ｒs 、（ω0 −Δω）Ｌs ） ＩＩＩ特性の最大感度角：（Ｒs 、（ω0 ＋Δω）Ｌs ） しかし、（Ｒ，Ｌ）平面で考えると全く変わっていな
い。
項Ｒs ＊ cos（θ）は周波数に依存していない。又、同
第２項ω＊Ｌs ＊ sin（θ）はインダクタンスＬs は変
化せずに、ω＊Ｌs ＝Ｘs 即ち、リアクタンスは周波数
に比例していることが分かる。従って、その時の基本周
波数のインピーダンス平面で見れば何等変わっていな
い。換言すれば事故点迄の距離を系統の周波数に依存せ
ずに、正確に算出できているといえる。以上の内容を図
２のインピーダンス平面で定性的に示す。同図中のＩは
基本周波数、ＩＩは基本周波数より低い周波数、ＩＩＩ
は基本周波数より高い周波数の特性を示している。 ＩＩ特性の最大感度角 ：（Ｒs 、（ω0 −Δω）Ｌs ） ＩＩＩ特性の最大感度角：（Ｒs 、（ω0 ＋Δω）Ｌs ） しかし、（Ｒ，Ｌ）平面で考えると全く変わっていな
い。
【０００８】これに対して従来の実現手法は以下のとお
りで、従来のモー特性の感度角を決める送電線の系統角
は電流の移相を基本としている。一例を以下に示す。
りで、従来のモー特性の感度角を決める送電線の系統角
は電流の移相を基本としている。一例を以下に示す。
【数５】 ａm ＝Ｚs ＊ｉm+2 −ｖm ＝Ｚs ＊Ｉ＊ sin（ωtm+2＊ωＴ） −Ｖ＊ sin（ωtm＋θ） ｂm ＝ｖpm＝Ｅ＊ sin（ωtm＋θ＋φ） 上式を(4) 式に入れると、 Ｄm ＝［Ｚs ＊Ｉ＊ sin（θ＋φ−２＊ωＴ）−Ｖ＊ sin（φ）］ ＊Ｅ＊ sin（ｎωＴ） 更にφ＝π／２とすると、 Ｄm ＝［Ｚs ＊Ｉ＊ cos（θ−２＊ωＴ）−Ｖ］ ＊Ｅ＊ sin（ｎωＴ） ………………………(6) となる。(6) 式を見て分かるように、抵抗（電流と同位
相）分も周波数で変化することが分かる。即ち、事故点
迄の距離が正確に算出されてない。図３にその特性を示
す。図中Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩは図２と同じで、各々は基本
周波数，それより低い周波数，高い周波数の時の特性を
示している。
相）分も周波数で変化することが分かる。即ち、事故点
迄の距離が正確に算出されてない。図３にその特性を示
す。図中Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩは図２と同じで、各々は基本
周波数，それより低い周波数，高い周波数の時の特性を
示している。
【０００９】次に系統事故で発生する歪波に対する方向
判定性能をみる。図４は本発明の適用対象となる電力系
統と継電器（ＲＹ）との関係を示す図である。電源ｅＡ
は送電線51を介して母線54に接続され同母線に送電線52
を介してケーブル57と架空送電線53が接続されている。
本発明の継電器は送電線53に設置され、母線54の電圧ｖ
を電圧変成器55，送電線52の電流ｉを変流器56を介して
継電器ＲＹに取り込まれる。図４のＦ点で事故が発生し
た時の継電器ＲＹでの電流ｉ，電圧ｖは図５で示すよう
に、事故点事故前電圧ｅＦが印加された時の過渡現象を
解けば求められる。Ｌｐは送電線51のインダクタンス，
ＬＬは送電線52のインダクタンス，Ｃはケーブル57のキ
ャパシタンス，ＬＦはＲＹの接続されている送電線53の
事故点迄のインダクタンスを示す。本系統は文献IEEE
PAS ，Vol ．99，No．４ July／Aug.，pp1426-1436(19
80) による。なお、事故発生直後の現象を扱う上では送
電線路の損失を無視しても何等問題ないことは周知であ
る。図４において時間ｔ＝０を事故発生時点として、Ｒ
Ｙに流れる事故電流は図５の事故前電圧ｅＦをスイッチ
閉に印加した時に流れる電流を算出すればよい。
判定性能をみる。図４は本発明の適用対象となる電力系
統と継電器（ＲＹ）との関係を示す図である。電源ｅＡ
は送電線51を介して母線54に接続され同母線に送電線52
を介してケーブル57と架空送電線53が接続されている。
本発明の継電器は送電線53に設置され、母線54の電圧ｖ
を電圧変成器55，送電線52の電流ｉを変流器56を介して
継電器ＲＹに取り込まれる。図４のＦ点で事故が発生し
た時の継電器ＲＹでの電流ｉ，電圧ｖは図５で示すよう
に、事故点事故前電圧ｅＦが印加された時の過渡現象を
解けば求められる。Ｌｐは送電線51のインダクタンス，
ＬＬは送電線52のインダクタンス，Ｃはケーブル57のキ
ャパシタンス，ＬＦはＲＹの接続されている送電線53の
事故点迄のインダクタンスを示す。本系統は文献IEEE
PAS ，Vol ．99，No．４ July／Aug.，pp1426-1436(19
80) による。なお、事故発生直後の現象を扱う上では送
電線路の損失を無視しても何等問題ないことは周知であ
る。図４において時間ｔ＝０を事故発生時点として、Ｒ
Ｙに流れる事故電流は図５の事故前電圧ｅＦをスイッチ
閉に印加した時に流れる電流を算出すればよい。
【数６】
【００１０】今極性量ｖpm＋ｖpm-1として(7) 式に位相
がφだけ進んだ電気量を使用（(4b)式相当）、又、（ｉ
m ＋ｉm-1 ）＝ｉＦとして以下考察する。図４で示す回
路において事故点を母線54近傍とする時が、内外部の方
向判定が最も厳しいことは周知のとおりである。かつ事
故点抵抗については本発明の骨子を説明する上で応用的
問題である故、略零として考えないこととする。抵抗が
ある場合の本発明の適用については後述する。従って
(1) 式の左辺第３項の事故電圧（ｖm ＋ｖm-1 ）は近似
的に零として扱う。(1) 式は以上の仮定から下記のよう
になる。
がφだけ進んだ電気量を使用（(4b)式相当）、又、（ｉ
m ＋ｉm-1 ）＝ｉＦとして以下考察する。図４で示す回
路において事故点を母線54近傍とする時が、内外部の方
向判定が最も厳しいことは周知のとおりである。かつ事
故点抵抗については本発明の骨子を説明する上で応用的
問題である故、略零として考えないこととする。抵抗が
ある場合の本発明の適用については後述する。従って
(1) 式の左辺第３項の事故電圧（ｖm ＋ｖm-1 ）は近似
的に零として扱う。(1) 式は以上の仮定から下記のよう
になる。
【数７】 (9) 式において、歪波成分がωc ／ω＝1.5 〜3.0 帯域
であれば下線部が支配的となる。従ってそちらのみに注
目しておけば実用上問題はない。この点は特願昭５７−
２３００２２号に詳述されている（特願昭５７−２３０
０２２号では電流と電圧の外積値で判定しているのに対
し、本発明では電流の微分量と極性電圧の外積値が主な
判定量としている。）。即ち、(9) 式の右辺第１項は直
流成分であり、それを下線部の歪成分による振動項が乗
って極性を反転させない事故発生初期の所定時間内
（（ｔm −Ｔ／２）が小さい間）に判定させれば、歪が
あっても正確に方向判定できる。以上の論理は特願昭５
７−２３００２２号に詳述されているとおり、事故発生
初期は基本波と固有振動分の位相が同極性となることを
利用するものである。以上本発明の論理式である(1) 式
に示すモー形の方向距離継電器にも前述の歪波の論理が
応用できることが示された。
であれば下線部が支配的となる。従ってそちらのみに注
目しておけば実用上問題はない。この点は特願昭５７−
２３００２２号に詳述されている（特願昭５７−２３０
０２２号では電流と電圧の外積値で判定しているのに対
し、本発明では電流の微分量と極性電圧の外積値が主な
判定量としている。）。即ち、(9) 式の右辺第１項は直
流成分であり、それを下線部の歪成分による振動項が乗
って極性を反転させない事故発生初期の所定時間内
（（ｔm −Ｔ／２）が小さい間）に判定させれば、歪が
あっても正確に方向判定できる。以上の論理は特願昭５
７−２３００２２号に詳述されているとおり、事故発生
初期は基本波と固有振動分の位相が同極性となることを
利用するものである。以上本発明の論理式である(1) 式
に示すモー形の方向距離継電器にも前述の歪波の論理が
応用できることが示された。
【００１１】極性量についての他の実施例を以下に説明
する。図６に方向判別する事故前電圧相当の極性量算出
手段を示す。継電器に使用する事故相電圧以外の健全相
電圧、例えば （地絡検出用）Ｒ相：ＳＴ相間電圧，Ｓ相：ＴＲ相間電
圧，Ｔ相：ＲＳ相間電圧。 （短絡検出用）ＲＳ相：Ｔ相電圧，ＳＴ相：Ｒ相電圧，
ＴＲ相：Ｓ相電圧。 が適用可能である。更に図７には事故前電圧として、事
故相のメモリ電圧を使用する場合である。使用するサン
プリング時系列は時刻ｔm 時の事故電圧ｖm ＝Ｖ・ sin
（ωｔm ＋θ）とすると、下記のとおりである。
する。図６に方向判別する事故前電圧相当の極性量算出
手段を示す。継電器に使用する事故相電圧以外の健全相
電圧、例えば （地絡検出用）Ｒ相：ＳＴ相間電圧，Ｓ相：ＴＲ相間電
圧，Ｔ相：ＲＳ相間電圧。 （短絡検出用）ＲＳ相：Ｔ相電圧，ＳＴ相：Ｒ相電圧，
ＴＲ相：Ｓ相電圧。 が適用可能である。更に図７には事故前電圧として、事
故相のメモリ電圧を使用する場合である。使用するサン
プリング時系列は時刻ｔm 時の事故電圧ｖm ＝Ｖ・ sin
（ωｔm ＋θ）とすると、下記のとおりである。
【数８】 ＳＴ相：ｖpm＝ｖ(ST)m −ｋ＝Ｅ＊ sin（ω（ｔm −ｋ・Ｔ）＋θ） （ｋ＊ω＊Ｔ＝２＊（ｎ＋１／４）＊π （ｎ：整数） ） ＝−Ｅ＊ sin（ω（ｔm −ｋ・Ｔ）＋θ） （ｋ＊ω＊Ｔ＝（ｎ＋１／２）＊π （ｎ：奇数） ） 以上から図６で示すｖpmと図７のｖpmの和を極性量とす
ることも可能であることは言うまでもない。即ち、ＳＴ
相の継電器は下記のとおりである。但し、α，βは任意
の定数である。図８はその実施例である。
ることも可能であることは言うまでもない。即ち、ＳＴ
相の継電器は下記のとおりである。但し、α，βは任意
の定数である。図８はその実施例である。
【数９】 ＳＴ相：ｖpm＝α＊ｖ(R)m＋β＊ｖ(ST)m −ｋ ｖ(R)m：Ｒ相のｔm 時の電圧 ｖ(ST)m −ｋ：ＳＴ相の（ｔm −ｋＴ）時の電圧 （ｋは図７の実施例と同様）
【００１２】次に極性電気量として、事故点の残りの電
圧が大きい場合には事故点に流れる電流が継電器設置側
の電流だけではなく、相手端子から流れ込む電流の影響
も無視できなくなり、事故前電圧に対する事故電流位相
が必ずしも前述したような関係が成立しなくなる。図９
にこの場合に有効となる方式を示す。５で示す第５の手
段において、事故電圧の大きさで極性電気量を前述した
極性量か事故電圧そのものかを切り替えるようにする。
圧が大きい場合には事故点に流れる電流が継電器設置側
の電流だけではなく、相手端子から流れ込む電流の影響
も無視できなくなり、事故前電圧に対する事故電流位相
が必ずしも前述したような関係が成立しなくなる。図９
にこの場合に有効となる方式を示す。５で示す第５の手
段において、事故電圧の大きさで極性電気量を前述した
極性量か事故電圧そのものかを切り替えるようにする。
【数10】 となり、ＲとＸを算出して、Ｒ，Ｘ平面で原点をとおる
円の方程式と等価になることは明らかである。
円の方程式と等価になることは明らかである。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば周
波数のズレ分に比例してリアクタンス分の変化量が得ら
れるようにすることにより、事故点迄のインダクタンス
を正確に算出でき、抵抗分は周波数の影響を受けないよ
うに距離測定ができ、かつ事故時の歪波電気量による方
向判定も事故直後の所定時間内の判定結果を使用するこ
とにより正確に行なうようにできる。
波数のズレ分に比例してリアクタンス分の変化量が得ら
れるようにすることにより、事故点迄のインダクタンス
を正確に算出でき、抵抗分は周波数の影響を受けないよ
うに距離測定ができ、かつ事故時の歪波電気量による方
向判定も事故直後の所定時間内の判定結果を使用するこ
とにより正確に行なうようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方向距離継電器の実施例を説明す
るブロック図。
るブロック図。
【図２】本発明効果を説明する図。
【図３】従来のモー特性を実現する手法を説明する図。
【図４】本発明の適用対象となる電力系統と継電器の関
係を説明する図。
係を説明する図。
【図５】事故時の電圧，電流を解析する等価回路図。
【図６】極性電圧量を説明する図。
【図７】極性電圧量を説明する図。
【図８】極性電圧量を説明する図。
【図９】本発明の他の実施例を説明する図。
【図10】本発明が適用されるディジタル継電器の概略構
成図。
成図。
１ 第１の手段 ２ 第２の手段 ３ 第３の手段 ４ 第４の手段 ５ 第５の手段 51，52，53 送電線 54 母線 55 電圧継電器 56 変流器 57 ケーブル送電線 ＳＨ サンプリングホールド回路 ＭＰＸ マルチプレクサ Ａ／Ｄ アナログ・ディジタル回路 ＣＰＵ 演算部 ＲＹ ディジタル継電器
Claims (2)
- 【請求項１】 電力系統の保護区間内の事故点方向を判
別する方向距離継電器において、所定の距離に相当する
系統の抵抗分Ｒs とサンプリング時刻ｍとｍ−ｎの電流
サンプリング値の和（ｉm ＋ｉm-n ）とを乗じる第１の
手段と、該系統のインダクタンスＬs と前記電流の微分
量Σｋp ・（ｉm+1 −ｉm-1-n ）とを乗じる第２の手段
と、前記第１の手段と第２の手段との和からサンプリン
グ時点ｍとｍ−ｎの電圧サンプリング値（ｖm ＋
ｖm-n ）を減じる第３の手段と、前記第３の手段の電圧
と事故前電圧ｖp に相当する電圧サンプリング値（ｖpm
＋ｖpm-n）との外積値Ｄm を求め、前記外積値の極性判
定結果により事故点の方向を判別する第４の手段とから
なることを特徴とする方向距離継電器。 - 【請求項２】 請求項１記載の方向距離継電器におい
て、前記事故前電圧ｖp に相当する電圧サンプリング値
（ｖ pm ＋ｖ pm-n ）に代えて事故相の電圧より９０°位相
が進んでいる健全相電圧とすることを特徴とする方向距
離継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09077493A JP3260004B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 方向距離継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09077493A JP3260004B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 方向距離継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284557A JPH06284557A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3260004B2 true JP3260004B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=14007957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09077493A Expired - Fee Related JP3260004B2 (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 方向距離継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260004B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP09077493A patent/JP3260004B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06284557A (ja) | 1994-10-07 |
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