JP3918389B2

JP3918389B2 - 環線系統の保護継電方式

Info

Publication number: JP3918389B2
Application number: JP36671299A
Authority: JP
Inventors: 浩章白砂
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2001186653A

Description

【０００１】
【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、特に母線停止時の保護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を図５に示す。１系および２系の電源端位置には中央継電装置１と中央通信装置２の組み合わせになる中央装置を設け、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３₁〜３_Nを設け、これら端末装置３₁〜３_Nと中央通信装置２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リレー部は、系統の電流、電圧情報やしゃ断器条件等をディジタル変換し、伝送路を介して中央装置へ転送し、保護演算処理に供する。中央継電装置では、端末装置からの電流・電圧データおよび自端子で取り込んだ電流・電圧データを使用して保護演算し、事故が発生しているか否かの判定を行う。
【０００４】
中央継電装置１は、事故と判定したときは、伝送路を介して当該端末装置のリレー部へ転送し、端末装置のリレー部が自端のしゃ断器をトリップさせ、事故区間を除去する。
【０００５】
図６に中央継電装置及び端末装置のリレー構成を示す。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。
【０００６】
これらリレー構成において、中央装置では、□２７Ｓ（短絡事故検出用の不足電圧継電器）、□４４ＳＦ（短絡距離継電器）、□６７ＧＦ（地絡方向継電器）は、□内に示す数値「１」または「２」によってしゃ断器ＭＯ１側またはＭＯ２側から環線系統内に事故があるか否かを検出するリレーであるため、数値「１」または「２」によってＭＯ１側またはＭＯ２側の電流・電圧を使用したリレー演算をすることを示す。
【０００７】
端末装置では、□２７Ｓが短絡優先のため、１系または２系のどちらかが短絡故障を検出したときに、□８７Ｇ（内部地絡差動継電器），□８７ＢＧ（母線保護差動継電器）をロックする。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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシステムにおいて、短絡優先リレーである□２７Ｓには、Ｏ１側母線電圧と電流を使用する１２７Ｓと、Ｏ２側母線電圧と電流を使用する２２７Ｓがあり、短絡優先シーケンス（図８参照）としては１２７Ｓと２２７Ｓの出力のＯＲ（論理和）で使用している。したがって、どちらかの２７Ｓリレーが動作したときには□８７Ｇ、□８７ＢＧリレーがロックすることになる。
【０００９】
図９に示す環線系統内の遮断器（図中のＴＲＯ１、ＭＯ１）が「切」でＯ１側の母線が停止した場合、環線系統の各需要家端末には、ＭＯ２から電力の供給が行われる。このとき、Ｏ１母線停止による１２７Ｓリレーが動作するため、８７Ｇ、８７ＢＧリレーがロックされてしまい、この状態で例えばＦ１点で地絡事故が発生すると、正常に保護できない。この結果、後備保護リレーを設置している電源変電所のＭＯ２が遮断され、環線系統内が全停してしまう。
【００１０】
本発明の目的は、片母線の停止等で片側の２７Ｓ（短絡事故検出継電器）が動作したときにも、地絡事故に対して正常に保護できるようにした環線系統の保護継電方式を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、母線停止を検出したときに短絡事故検出リレーの動作出力による母線保護リレーまたは内部地絡保護リレーのロックを抑止するようにし、母線停止の検出には短絡事故検出リレーの動作出力が３相共に発生した状態が一定時限以上継続すること、母線のしゃ断器または断路器が開放されたこと、短絡事故検出リレーの動作出力を短絡事故用タイマの最大値に制限することとするもので、以下の構成を特徴とする。
【００１２】
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統の保護装置として中央継電装置と需要家位置の端末装置を設け、該中央装置は短絡事故検出リレー手段を有し、該端末装置は前記短絡事故検出リレー手段の動作出力でロックされる母線保護差動リレー手段または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、
前記短絡事故検出リレー手段の動作出力による前記母線保護差動リレー手段または内部地絡差動リレー手段のロックを抑止する抑止手段を設け、この抑止手段は、
前記短絡事故検出リレー手段の動作出力が３相の全てに一定時限以上継続して発生したこと、
母線のしゃ断器または断路器が開放されたこと、
前記短絡事故検出リレー手段の動作出力が３相の全てに一定時限以上継続して発生したこと、または母線のしゃ断器または断路器が開放されたこと、
前記短絡事故検出リレー手段の動作出力を、主保護および後備保護用短絡保護リレーのタイマの最大値に制限すること、
のいずれかによってロックを抑止する構成にしたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示し、環線系統における□２７Ｓリレーによる８７Ｇ、８７ＢＧリレーのロックシーケンス部分を示す。
【００１４】
□２７Ｓリレーの動作出力は、線路の３相（１、２、３）のいずれかで検出されたことをオア（論理和）判定部ＯＲ１に得るほか、３相の全てで検出されたことをアンド（論理積）判定部ＡＮＤ１に得る。タイマ部Ｔ１はアンド判定部ＡＮＤ１の判定出力が一定時間継続したことを確認する。抑止部ＩＮＨ１は、タイマ部Ｔ１に確認が得られたときにはオア判定部ＯＲ１の出力を抑止する。タイマ部Ｔ１の時間は、例えば１０秒とする。
【００１５】
以上までのシーケンスは、１２７Ｓと２２７Ｓで同じにされる。そして、オア判定部ＯＲ２は、両リレー１２７Ｓと２２７Ｓのシーケンスがもつ抑止部の少なくとも一方からの出力で８７Ｇ，８７ＢＧリレーのロック条件信号を得る。
【００１６】
したがって、アンド判定部ＡＮＤ１とタイマ部Ｔ１では、母線停止を３相短絡事故とは区別して検出することができ、この検出で抑止部ＩＮＨ１によってリレー出力を抑止（ロック）することにより、母線停止時には□２７Ｓリレーの動作で８７Ｇ，８７ＢＧリレーがロックされるのを抑止する。これにより、例えば図９の片母線停止状態でＦ１点で地絡事故が発生した場合にも、８７Ｇ、８７ＢＧリレーによって正常に事故を除去することができ、系統の全停止を起こすこともなくなる。
【００１７】
また、短絡事故と地絡事故の多重事故の場合でも、短絡事故除去後に速やかに２７Ｓリレーが復帰するため、正確に地絡事故を除去できる。
【００１８】
図２は、本発明の他の実施形態を示すシーケンスである。同図が図１と異なる部分は、アンド判定部ＡＮＤ１とタイマ部Ｔ１による母線停止の判定をしゃ断器ＭＯ１，ＭＯ２の「切」信号から得る点にある。
【００１９】
本実施形態においても、図１の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
なお、しゃ断器ＭＯ１，ＭＯ２の「切」信号に代えて、それに直列に設けられる断路器（ＬＳ）の「切］信号とすることでもよい。
【００２１】
図３は、本発明の他の実施形態を示すシーケンスである。同図は図１のシーケンスと図２のシーケンスとを組み合わせたシーケンスで８７Ｇ、８７ＢＧリレーのロックを得る。
【００２２】
つまり、オア判定部ＯＲ３により、抑止部ＩＮＨ１の抑止信号にはタイマ部Ｔ１からの判定出力の他に、しゃ断器ＭＯ１，ＭＯ２の「切」信号からも得るようにしている。
【００２３】
図１のシーケンスでは、母線が停止してから１０秒以内に環線系統内に地絡事故が発生すると、８７Ｇまたは８７ＢＧリレーが動作できないため、事故除去が遅れる。また、図２のシーケンスでは、通常の運用状態では考えられないケースではあるが、ＭＯ１が「入」の状態で母線停止となったとき、例えば、図９のＴＲＯ１，ＢＴＯ１，端末１のＯ１が「切」となったとき、環線系統内の地絡事故を除去できなくなる。本実施形態では、これら不都合を解消するものである。
【００２４】
図４は、本発明の他の実施形態を示すシーケンスである。本実施形態では、２７Ｓリレーの動作出力をタイマ部Ｔ２によって一定時間だけ有効にする。このタイマ部Ｔ２の時限は、主保護および後備保護用短絡保護リレーのタイマの最大値である３秒程度とする。
【００２５】
このシーケンスにより、例えばＯ１母線が停止したとき、２７Ｓリレーが一旦動作するが、タイマ部Ｔ２により３秒後にはその復帰が得られ、８７Ｇ、８７ＢＧリレーのロックをなくす。
【００２６】
本実施形態において、母線停止時には２７Ｓリレーに動作出力が得られるが、タイマ部Ｔ２の時間経過後にはその復帰し、地絡リレーより正常に保護ができる。また、タイマ部Ｔ２の時限を短絡事故での事故除去時間の最大値程度とすることにより、短絡事故時も保護することができる。
【００２７】
なお、短絡と地絡の多重事故発生時には、２７Ｓリレーによる８７Ｇ、８７ＢＧリレーのロックが３秒程度継続するため、その分だけ地絡事故の除去は遅れる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、母線停止を検出したときに短絡事故検出リレーの動作出力による母線保護リレーまたは内部地絡保護リレーのロックを抑止するようにしたため、片母線の停止等で片側の２７Ｓ（短絡事故検出継電器）が動作したときにも、地絡事故に対して正常に保護できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す保護シーケンス。
【図２】本発明の他の実施形態を示す保護シーケンス。
【図３】本発明の他の実施形態を示す保護シーケンス。
【図４】本発明の他の実施形態を示す保護シーケンス。
【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】
１…保護継電装置
２…通信装置
３₁〜３_N…端末装置
ＯＲ１、ＯＲ２、ＯＲ３…オア判定部
ＡＮＤ１…アンド判定部
ＩＮＨ１…抑止部
Ｔ１、Ｔ２…タイマ部

Claims

電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統の保護装置として中央継電装置と需要家位置の端末装置を設け、該中央装置は短絡事故検出リレー手段を有し、該端末装置は前記短絡事故検出リレー手段の動作出力でロックされる母線保護差動リレー手段または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、
前記短絡事故検出リレー手段の動作出力による前記母線保護差動リレー手段または内部地絡差動リレー手段のロックを抑止する抑止手段を設け、この抑止手段は、
前記短絡事故検出リレー手段の動作出力が３相の全てに一定時限以上継続して発生したこと、
母線のしゃ断器または断路器が開放されたこと、
前記短絡事故検出リレー手段の動作出力が３相の全てに一定時限以上継続して発生したこと、または母線のしゃ断器または断路器が開放されたこと、
前記短絡事故検出リレー手段の動作出力を、主保護および後備保護用短絡保護リレーのタイマの最大値に制限すること、
のいずれかによってロックを抑止する構成にしたことを特徴とする環線系統の保護継電方式。