JP3882425B2 - 環線系統の保護継電方式 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、環線系統の保護継電方式に係り、特にリレー要素で使用する事故電圧の選択方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
環線系統の保護継電方式は、リレーを収納している中央装置を2系列構成にする。図5にシステム構成を示す。1系および2系の電源端位置には中央継電装置1A、2Aと中央通信装置1B、2Bの組み合わせになる中央装置1、2を設け、環線の各需要家位置にはリレー部と伝送部からなる端末装置31〜3Nを設け、これら端末装置31〜3Nと中央通信装置1B、2Bとの間を常用系とループバック系の2系伝送路で接続している。
【0003】
この構成において、各需要家や変電所の電流、電圧情報は、伝送路を介して中央の継電装置(中央演算装置)へ転送され、保護演算処理に供される。中央の継電装置で保護演算した結果が事故と判定したときは、伝送路を介して各端末装置のリレー部へ転送され、事故区間のしゃ断器をトリップさせる。
【0004】
1系の中央装置1は常時は1系のO1電圧を使用し、2系の中央装置2は常時は遮断器MO2のO2電圧を使用してリレー演算を行う。1系中央装置1はO1電圧側の送り出し遮断器MO1(またはLS)が「切」で、O2電圧側の送り出し遮断器MO2(かつLS)が「入」のときO2電圧に切替を行う。2系中央装置2はO2電圧側の送り出し遮断器MO2(またはLS)が「切」で、O1電圧側の送り出し遮断器MO1(かつLS)が「入」のときO1電圧に切替を行う。
【0005】
図6に中央装置及び端末装置のリレー構成を、図7に線路保護リレーシーケンスを、図8に母線保護リレーシーケンスを示す。1系の中央装置1と2系の中央装置2はそれぞれ図示のリレーシーケンスを実装しており、端末装置にて1系と2系のOR論理で遮断器のトリップを行う。
【0006】
中央装置及び端末装置が取得する電圧を切り替える要素(主検出要素)としては、図中の□87G(内部地絡差動継電器)、□87BG(母線保護差動継電器)、□27S(不足電圧継電器)、□44SF(短絡距離継電器)、□67GF(地絡方向継電器)である。なお、□内の数値は環線系統の端末数に応じた値を割り当てて示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の2系列システムにおいては、基本的に1系はO1電圧、2系はO2電圧により□87G、□87BGリレーの演算を行っていたため、事故発生で環線に切断区間が発生するも、異系統運用時にも1系か2系のどちらかで保護ができるシステムとなっており、各端末装置は1系中央装置1と2系中央装置2からの遮断信号のORでしゃ断器をトリップさせる。
【0008】
ここで、中央装置を1系列化した場合、1系の27S,44SF,67GFはMO1の遮断器側から環線系統内に事故があるか検出するリレーであるため、O1側電圧に固定とすることが可能であり、リレー演算にはO1側電流と電圧を使用する。また、2系の27S,44SF,67GFはMO2の遮断器側から環線系統内に事故があるか検出するリレーであるため、O2電圧に固定とすることが可能であり、リレー演算にはO2側電流と電圧を使用する。
【0009】
しかし、□87Gおよび□87BGは、O1電圧を使用する場合と、O2電圧を使用する場合が考えられる。通常のループ系統(速断器が全て「入」)では、O1電圧とO2電圧は同じであるが、環線系統内の遮断器および母線遮断器が「切」のとき、事故の箇所によりO1電圧を使用すべき場合と、O2電圧を使用すべき場合がある。
【0010】
図9に環線系統内の遮断器(図中の端末2の01CB)が「切」中の事故ケースを示す。このとき、母線CBも「切」でMO1側とMO2側が異系統のケースである。端末2の01遮断器が「切」のとき、F1点で発生した地絡事故に対しては、O1側の電圧を使用してリレー演算を行う必要がある。一方、F2点で発生した地絡事故に対しては、O2側の電圧を使用してリレー演算を行う必要がある。
【0011】
すなわち、上記のように電圧を選択しないと、零相電圧が発生しないため地絡事故であることを検出できないので、事故除去することが不可能となる。
【0012】
したがって、中央装置を1系列化した場合、従来の2系列構成と同様に、系によってO1電圧またはO2電圧を基準電圧と固定するのでは、運用形態および事故ケースにより事故除去できないケースが考えられる。例えば、図9のような異系統運用時にO1電圧を使用すると、F2点事故時の保護ができない。
【0013】
本発明の目的は、1系列化した中央装置によって環線系統を保護するにおいて、単一事故や追いかけ事故など、ほとんどの事故状態での保護ができる環線系統の保護継電方式を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
(第1の発明)
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を1系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を取り込み、O1電圧の零相電圧V01及びO2電圧の零相電圧V02のうちの大きい方のO1電圧またはO2電圧を選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする。
【0015】
(第2の発明)
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を1系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を取り込み、O1電圧の零相電圧V01及びO2電圧の零相電圧V02のうちの一定値以上発生している側のO1電圧またはO2電圧を選択し、かつ前記零相電圧V01及びV02共に一定値以上のときはO1電圧を優先的に選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする。
【0016】
(第3の発明)
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を1系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を取り込み、O1電圧の零相電圧V01及びO2電圧の零相電圧V02のうちの一定値以上発生している側のO1電圧またはO2電圧を選択し、かつ前記零相電圧V01及びV02共に一定値以上のときは速く零相電圧が一定値を越えた側のO1電圧またはO2電圧を選択し、零相電圧が同時に一定値以上となったときはO1電圧を優先的に選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする。
【0017】
(第4の発明)
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を1系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、前記両リレー手段にはそれぞれ環線両端の遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を取り込んで保護演算する個別リレーを設け、該個別リレーからの出力の論理和で保護出力を得ることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態を示し、環線系統の構成例と1系列化した中央装置の電圧選択シーケンス部分を示す。
【0019】
端末1〜端末3を有する環線系統において、1系列化した中央装置10は、O1電圧とO2電圧を取り込み、それぞれの零相電圧V01,V02の大きさを比較し(S1)、大きい方の電圧を使用する(S02,S03)。
【0020】
この選択方式において、事故が発生していない通常の環線系統が維持されている場合は、O1電圧とO2電圧は同じであるので、中央装置10は、どちらの電圧を使用しても問題なく保護できる。
【0021】
次に、図1に示すように、異系統運用時の単一事故について、F1点事故では、O1電圧には零相電圧Vo1が発生するが、O2電圧には零相電圧Vo2が発生しないため、中央装置10は、O1電圧を使用することになり、正しく事故除去ができる。
【0022】
また、F2点事故では、F1点事故とは逆に、O2電圧にはVo2が発生するが、O1電圧にはVo1が発生しないため、O2電圧を使用することになり、正しく事故除去ができる。
【0023】
次に、異系統運用時で、F1点→F2点の追いかけ事故の場合、「O1電圧のV01」>「O2電圧のV02」のときは、F1点事故を除去した後、Vo1は無くなるので、Vo2に切り替わり、F2点の除去が可能となる。
【0024】
逆に、F2点→F1点の追いかけ事故(追いかけ時間は口87GTOのタイマー以内)で、Vo2>Vo1のときは、F2点事故を検出する(3)87Gリレーが動作後一旦復帰し、F1点事故検出用の(2)87Gリレーが動作し、F1点事故を先に除去後、F2点事故を除去することになる。この場合は、F2点事故除去が遅れるが保護は可能である。
【0025】
(第2の実施形態)
図2は、本発明の実施形態を示し、1系列化した中央装置の電圧選択シーケンス部分のみを示す。
【0026】
本実施形態では、零相電圧が一定値以上発生している電圧を選択し、O1電圧、O2電圧とも一定値以上のときはO1電圧を優先とする。すなわち、零相電圧V01が一定値K以上にあるとき(S11)、O1電圧を使用する(S12)。V01が一定値Kに満たない場合でV02が一定値K以上にあるとき(S13)、O2電圧を使用する(S14)。なお、一定値Kは、地絡事故検出レベル(Voカット電圧)とする。
【0027】
本実施形態は、単一事故に対しては第1の実施形態と同様に正常な保護が可能である。また、異系統運用時の追いかけ事故についても、第1の実施形態と同様に、F1点→F2点の追いかけ事故で、「O1電圧のV01」>「O2電圧のV02」のときは、正常に保護できる。F2点→F1点の追いかけ事故(追いかけ時間は口87GTOのタイマー以内)で、V02>V01のときは、F2点事故の除去が遅れる。
【0028】
(第3の実施形態)
図3は、本発明の実施形態を示し、1系列化した中央装置の電圧選択シーケンス部分のみを示す。
【0029】
本実施形態では、零相電圧が一定値(V0カット電圧)K以上発生している電圧を選択し、O1電圧、O2電圧とも一定値K以上のときは零相電圧が速く一定値を越えた側の電圧を選択する。すなわち、零相電圧V01が一定値K以上にあるとき(S21)、O1電圧を使用し続ける(S22)。V01が一定値Kに満たなくなってV02が一定値K以上にあるとき(S23)、O2電圧を使用し続ける(S24)。また、O1電圧とO2電圧が同時に一定値K以上となったときは、O1電圧を選択する(S25)。
【0030】
本実施形態は、単一事故に対しては第1の実施形態と同様に正常な保護が可能である。また、異系統運用時の追いかけ事故については、F1点→F2点の追いかけ事故で、「O1電圧のV01」>「O2電圧のV02」のときは、第1および第2の実施形態と同様に正常な保護が可能である。F2点→F1点の追いかけ事故(追いかけ時間は口87GTOのタイマー以内)で、V02>V01のときは、F2点事故除去後、F1点事故除去となるため、第1および第2の実施形態のようにF2点事故除去リレーが動作後一旦復帰し、さらにF1点事故除去後動作してF2点事故を除去するような動作遅れは無くなる。
【0031】
(第4の実施形態)
本実施形態では、図4に示すように、1系列化した中央装置には、O1電圧を使用する口87G(1)および□87BG(1)リレーと、O2電圧を使用する□87G(2)および□878G(2)リレーを個別に実装する。そして、□87G(1)と□87G(2)はOR(論理和)出力とする。また、□87BG(1)と□87BG(2)もOR出力とする。
【0032】
本実施形態では、単一事故については第1〜第3の実施形態と同様に正常な保護が可能である。また、異系統運用時は、F1点事故除去のために(2)87G(1)リレーが動作し、F2点事故除去のためには(3)87G(2)が動作するので正常な保護が可能である。また、異系統運用時の追いかけ事故の場合、F1点事故についは(2)87G(1)リレーが動作し、F2点事故については(3)87G(2)リレーが動作し、動作遅れなく保護が可能となる。
【0033】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、環線系統を1系列化した中央装置で保護するのに、遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を適切に選択することにより、単一事故および多重事故、追いかけ事故、異系統運用時、異系統間に跨る追いかけ事故時でも、ほとんど動作遅延することなく事故を除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す環線系統と電圧選択シーケンス。
【図2】本発明の他の実施形態を示す電圧選択シーケンス。
【図3】本発明の他の実施形態を示す電圧選択シーケンス。
【図4】本発明の他の実施形態を示す□87G、□87BGリレー内部シーケンス。
【図5】環線系統における保護継電システムの構成例。
【図6】図5のリレー構成例。
【図7】図5における保護継電装置の線路保護リレーシーケンス。
【図8】図5における保護継電装置の母線保護リレーシーケンス。
【図9】環線系統内のCBが「切」中の事故ケース例。
【符号の説明】
1A…1系の保護継電装置
1B…1系の通信装置
2A…2系の保護継電装置
2B…2系の通信装置
31〜3N…端末装置
Claims (4)
- 電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を1系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を取り込み、O1電圧の零相電圧V01及びO2電圧の零相電圧V02のうちの大きい方のO1電圧またはO2電圧を選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする環線系統の保護継電方式。 - 電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を1系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を取り込み、O1電圧の零相電圧V01及びO2電圧の零相電圧V02のうちの一定値以上発生している側のO1電圧またはO2電圧を選択し、かつ前記零相電圧V01及びV02共に一定値以上のときはO1電圧を優先的に選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする環線系統の保護継電方式。 - 電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を1系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を取り込み、O1電圧の零相電圧V01及びO2電圧の零相電圧V02のうちの一定値以上発生している側のO1電圧またはO2電圧を選択し、かつ前記零相電圧V01及びV02共に一定値以上のときは速く零相電圧が一定値を越えた側のO1電圧またはO2電圧を選択し、零相電圧が同時に一定値以上となったときはO1電圧を優先的に選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする環線系統の保護継電方式。 - 電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を1系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、前記両リレー手段にはそれぞれ環線両端の遮断器位置のO1電圧及びO2電圧を取り込んで保護演算する個別リレーを設け、該個別リレーからの出力の論理和で保護出力を得ることを特徴とする環線系統の保護継電方式。
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